近日，中國電科產業基礎研究院科研團隊聯合中國科學院科研團隊，成功研發高靈敏度集成金剛石氮空位色心量子磁強計和國內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，應用于深空通信、生物醫學檢測等領域。傳統的微波激射器需要超低溫環境，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、可在室溫環境下連續穩定運行的優勢。

       金剛石空位色心是一種自然發生的缺陷，由一個氮原子取代金剛石晶格中的一個碳原子，并與鄰近的空位結合同時額外捕獲一個電子形成的。帶負電的氮空位色心具有自旋三重態，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、較長相干時間等優點，在量子精密測量、量子計算等領域具有巨大應用前景。”產業基礎研究院科研團隊技術專家表示，經過多年攻堅，他們成功研發集成金剛石量子磁傳感器靈敏度達到國際先進水平，金剛石氮空位色心微波激射器最大量子震蕩功率達到國際領先水平。后續，技術團隊將進一步推進傳感器性能提升與集成，推動基于固態自旋體系量子傳感器產業化落地，應用于工業探傷、地質學資源勘查、深空通信、生物學檢測、材料研究等領域。