近日，中國電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院科研團隊聯(lián)合中國科學(xué)院科研團隊，成功研發(fā)高靈敏度集成金剛石氮空位色心量子磁強計和國內(nèi)首個金剛石氮空位色心微波激射器。

       微波激射器是一種放大微弱微波信號的量子系統(tǒng)，應(yīng)用于深空通信、生物醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的微波激射器需要超低溫環(huán)境，且體積大、成本高。將金剛石材料用于微波激射器，具有體積小、成本低、可在室溫環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定運行的優(yōu)勢。

       金剛石空位色心是一種自然發(fā)生的缺陷，由一個氮原子取代金剛石晶格中的一個碳原子，并與鄰近的空位結(jié)合同時額外捕獲一個電子形成的。帶負(fù)電的氮空位色心具有自旋三重態(tài)，可以被微波和激光精確操控，使其成為理想的量子信息載體。

       “金剛石氮空位色心這一固態(tài)量子自旋體系，具有易于初始化和讀出、可操控、較長相干時間等優(yōu)點，在量子精密測量、量子計算等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景?！碑a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院科研團隊技術(shù)專家表示，經(jīng)過多年攻堅，他們成功研發(fā)集成金剛石量子磁傳感器靈敏度達(dá)到國際先進(jìn)水平，金剛石氮空位色心微波激射器最大量子震蕩功率達(dá)到國際領(lǐng)先水平。后續(xù)，技術(shù)團隊將進(jìn)一步推進(jìn)傳感器性能提升與集成，推動基于固態(tài)自旋體系量子傳感器產(chǎn)業(yè)化落地，應(yīng)用于工業(yè)探傷、地質(zhì)學(xué)資源勘查、深空通信、生物學(xué)檢測、材料研究等領(lǐng)域。