磁感應層析成像（MIT）是一種無接觸、無損的成像方法，可以探測物質的電學和磁學特性。MIT在地球物理勘探和金屬物體的無損檢測中有著廣泛的應用，也有可能在醫學成像中發揮作用，比如監測大腦活動。

MIT的原理是利用一根通電的線圈產生的磁場，在被檢測的物質中激發出渦流。這些渦流也會產生磁場，這個磁場可以用另一個線圈或者一個更精確的量子傳感器——原子磁強計來檢測。通過分析檢測到的磁場，可以獲得物質中電導率和磁導率的分布信息。

MIT的靈敏度通常受到所謂的標準量子極限的限制，這個極限由探測器的量子噪聲和反作用共同決定。反作用是指探測器對磁場測量產生的影響。

最近，丹麥哥本哈根大學的Eugene Polzik和他的同事們展示了一種利用量子現象來提高MIT靈敏度的方法。他們的實驗是量子增強傳感的最新例證，這種傳感技術之前已經在引力波探測等領域得到了驗證。

在一系列實驗中，Polzik和他的同事們表明，如果使用含有糾纏原子的原子磁強計，可以減小噪聲并避免反作用，從而使MIT靈敏度超越標準量子極限。在一個實驗中，研究人員發現，他們的量子增強方法將傳統技術的精度提高了近一倍。

Polzik和他的同事們的實驗是基于一種特殊的原子磁強計，它由一個含有銫原子的氣體室和一個光纖組成。銫原子可以被激光操控，使它們的自旋形成一種叫作自旋壓縮（spin squeezing）的量子態。這種量子態可以降低原子磁強計的噪聲，提高其測量精度。

為了實現MIT，研究人員在氣體室附近放置了一個通電的線圈，產生了一個交變磁場。這個磁場在一個導電樣品中激發出渦流，從而改變了原子磁強計檢測到的磁場。通過調節激光的頻率和強度，研究人員可以實現兩種不同的測量模式：一種是條件自旋壓縮，另一種是隨機反作用回避。

條件自旋壓縮模式是指在每次測量之后，根據測量結果對原子進行反饋控制，使它們保持在自旋壓縮態。這種模式可以減小噪聲，但會增加反作用。隨機反作用回避模式是指在每次測量之前，對原子進行隨機旋轉，使它們與磁場的相互作用時間變得不確定。這種模式可以避免反作用，但會增加噪聲。

研究人員發現，通過結合這兩種模式，可以實現一種量子增強的MIT，其靈敏度超過了標準量子極限。他們還證明了這種方法對于探測不同形狀和大小的導電樣品都有效。

這項工作為MIT提供了一種新的量子工具，有望在未來推動該領域的發展和應用。