中國(guó)電科攜手中國(guó)科學(xué)院，近日宣布了一項(xiàng)重大科研成果。他們的科研團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)出了高靈敏度的集成金剛石氮空位色心量子磁強(qiáng)計(jì)，并且成功制造了國(guó)內(nèi)首個(gè)金剛石氮空位色心微波激射器。

金剛石中的氮空位色心，是一種自然缺陷。它由一個(gè)氮原子替代金剛石晶格中的碳原子，并與相鄰的空位結(jié)合，同時(shí)捕獲一個(gè)額外的電子形成。這種帶負(fù)電的氮空位色心，擁有自旋三重態(tài)，可以通過(guò)微波和激光進(jìn)行精確操控，因此在量子信息領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

據(jù)科研團(tuán)隊(duì)的技術(shù)專(zhuān)家介紹，金剛石氮空位色心作為一種固態(tài)量子自旋體系，具有易于初始化、讀出、操控以及較長(zhǎng)的相干時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。這些特性使得它在量子精密測(cè)量和量子計(jì)算等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)多年的努力，他們成功地將集成金剛石量子磁傳感器的靈敏度提升到了國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)，金剛石氮空位色心微波激射器的最大量子震蕩功率也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

這項(xiàng)科研成果不僅展示了中國(guó)在量子科技領(lǐng)域的實(shí)力，也為后續(xù)的量子傳感器性能提升和產(chǎn)業(yè)化落地奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)悉，科研團(tuán)隊(duì)將致力于推動(dòng)基于固態(tài)自旋體系的量子傳感器在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，包括工業(yè)探傷、地質(zhì)資源勘查、深空通信、生物學(xué)檢測(cè)以及材料研究等。