基于量子调控高灵敏度双量子金刚石磁力计

高保真度量子比特控制对基于金刚石氮-空位磁力计实现起着十分重要的作用。但是,氮-空位色心的非平庸自旋-自旋相互作用常常导致能级劈裂,进而降低探测信号的对比度,最终导致磁力传感新能变坏。本文提出微波幅度调制的技术克服这一限制,允许实现探测信号对比度100%恢复。与传统磁力探测结果相比,双量子冉塞协议直流磁场探测信号对比度在实验上提高3倍。该方法可以直接推广到基于氮-空位色心温度、应力、电场传感,以及其他自旋-自旋耦合导致能级劈裂的体系。

“钻石钥匙”开启单分子磁共振研究之门

近半个世纪以来,快速涌现和发展的单分子技术使人们对微观世界的认知甚至调控能力得到前所未有的深化和提高。磁共振技术在获取物质的组成和结构信息方面,拥有准确、快速和无破坏性的独特优势,已广泛应用于物理、化学、材料和生物医学等领域。当前通用的磁共振技术通常仅能得到数十亿个分子的统计平均信息,将其灵敏度推进到单分子水平一直是磁共振领域最重要的课题之一,但实现这一目标面临诸多挑战。最新的研究进展表明,基于金刚石的新型磁共振技术能将研究对象推进到单分子,成像分辨率从原来的毫米级提升至纳米级。文章介绍了单分子磁共振研究的发展脉络和最新进展,并展望了今后的发展方向。