为何量子磁强计引发关注？
一家成立仅五年的加拿大量子初创公司，正准备把一颗基于金刚石的磁强计送上太空，以重建每个人手机里那个"蓝色箭头"所依赖的全球地磁模型——这正是量子磁强计近期引发广泛关注的原因。 SBQuantum 由创始人兼首席执行官 David Roy Guay 在五年前创立。彼时他刚完成量子物理方向的博士研究，专注于金刚石中的杂质——据称他是加拿大首位从事该课题的研究者。博士临近结束时，他申请了一项关于"以极高精度测量地球磁场方向"的传感器专利，并由此萌生了创业想法。如今，这家年轻的公司已成为全球空间量子领域的三强之一。 公司的旗舰项目是 MagQuest 计划，目标是构建并维护"世界磁场模型"。今年三月末，他们将金刚石磁强计技术发射升空。这一传感器正是 Guay 博士成果的小型化版本。随着后续版本不断迭代，这张世界地磁图——也就是你的手机用来定位的那个蓝色箭头——将很快装进每个人的口袋。对普通用户而言，地磁模型是导航与定位的隐形底座；对航......阅读全文
为何量子磁强计引发关注？
一家成立仅五年的加拿大量子初创公司，正准备把一颗基于金刚石的磁强计送上太空，以重建每个人手机里那个"蓝色箭头"所依赖的全球地磁模型——这正是量子磁强计近期引发广泛关注的原因。 SBQuantum 由创始人兼首席执行官 David Roy Guay 在五年前创立。彼时他刚完成量子物理方向的博士研究，
快速冷却纳米机械振子研究取得新进展
近日，中科院武汉物理与数学研究所束缚体系量子信息处理研究组联合国防科技大学和北京计算科学研究中心，提出了一个快速冷却纳米机械振子的新方案，相关工作发表在今年的美国光学学会期刊Optics Express上。 该论文题为《利用动力学塞曼效应快速冷却纳米机械振子》，由武汉物数所张建奇博士、
超导量子干涉器件磁强计和交变梯度磁强计的简介
超导量子干涉器件磁强计 是基于磁通量子化概念和超导约瑟夫逊隧道效应原理而制成的仪器。在生物医学方面也有着许多重要的应用,比如测量心磁、肺磁、生物组织磁化率等。 交变梯度磁强计 实际上是磁秤法的一种,具有很高的灵敏度。它与其他磁秤法仪器一样,是通过测量磁性样品在非均匀磁场中所受的力来确定其磁
塞曼效应原理和数据模型
塞曼效应证实了原子具有磁矩和空间取向量子化的现象,至今塞曼效应仍是研究能级结构的重要方法之一。正常塞曼效应可用经典理论给予很好的解释;而反常塞曼效应却不能用经典理论解释,只有用量子理论才能得到满意的解释。塞曼效应是物理学史上一个著名的实验。荷兰物理学家塞曼在1896年发现:把产生光谱的光源置于足够强
科学家开发出金刚石合成新策略
日本研究人员优化了实验室生长的合成金刚石的设计。这使得该技术朝强化大脑磁成像等生物传感应用更进一步。这种夹心型分层金刚石结构的优点在最新一期的美国物理联合会（AIP）出版集团所属《应用物理快报》上得以描述。 化学过程被用于创建工业用途的大块金刚石。人造金刚石可在各种表面上生长出来，以增加硬度并
科研人员研发用于量子技术的金刚石激光器
根据俄罗斯国家科学院西伯利亚分院网站报道，西伯利亚分院大电流电子研究所科研人员与托木斯克国立大学合作，研发出一种基于NV中心和光泵浦的金刚石激光器。相关研究结果发表在《Nature Communications》杂志上。制造该设备需要一种人造金刚石，经过辐射热处理，在其晶体结构中形成许多抗激光辐射的
中国科大等在微观核磁共振技术方面取得阶段性重要突破
近日，中国科学技术大学杜江峰教授研究组与德国斯图加特大学的J. Wrachtrup教授组合作，成功实现了(5nm)体积样品质子信号的检测，取得微观核磁共振技术的突破性进展。该实验利用掺杂金刚石中距表面7纳米深度的氮-空位单电子自旋作为原子尺度磁探针，分别实现了(5nm)体积液体和固
中国科大实现高频微波磁场高灵敏度量子传感
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰，教授石发展、特任研究员孔飞等，基于金刚石氮-空位（Nitrogen-Vacancy, NV）色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量。相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平，测量灵敏度提升了近十万倍。相关研究成果发表于《科学进展》。测量方法示意
中科大实现高灵敏测量高频微波
日前，中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展、孔飞等人在微波磁场测量领域取得重要进展，基于金刚石氮-空位色心量子传感器实现了皮特斯拉水平的高灵敏微波磁场测量，相比此前该体系实现的亚微特斯拉指标水平，测量灵敏度提升了近十万倍。相关研究成果发表于《科学进展》。 微波在人类生活和科
我国科研团队在国际上首次对新奇自旋相互作用开展实验检验
记者从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、荣星课题组与浙江大学焦曼研究员合作，利用固态自旋量子传感器对两种速度相关的新奇自旋相互作用在小尺度给出了当下最严格的实验限定，该成果日前发表在《物理评论快报》上。标准模型是粒子物理中非常成功的理论框架，描述了基本粒子和四种基本相互
我国科研团队在国际上首次对新奇自旋相互作用开展实验检验
记者从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、荣星课题组与浙江大学焦曼研究员合作，利用固态自旋量子传感器对两种速度相关的新奇自旋相互作用在小尺度给出了当下最严格的实验限定，该成果日前发表在《物理评论快报》上。标准模型是粒子物理中非常成功的理论框架，描述了基本粒子和四种基本相互
纳米金刚石新结构有望提前实现量子计算进程
美国研究人员成功开发了纳米金刚石的新结构,计划与政府和企业合作共同探索新型纳米金刚石的自组装系统,为量子计算机生产这一极具创新性且成本不高的新型元件。 这种新结构包含一个氮原子和一个原子空位。它可以应用于室温条件下的量子计算、单光子传感器和无毒荧光生物标记。 金刚石由无数金刚石晶体组成,通常
研究人员对新奇自旋相互作用开展实验检验
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、荣星教授课题组与浙江大学焦曼研究员合作，利用固态自旋量子传感器对两种速度相关的新奇自旋相互作用在小尺度给出了当下最严格的实验限定。该成果日前发表于《物理评论快报》。标准模型是粒子物理中非常成功的理论框架，描述了基本粒子和四种基本相互作用。但是
NKT超连续谱光源助力金刚石氮空位（NV）色心研究
近期，Jun.教授和Elke Neu-Ruffing博士带领的德国研究小组，报导了他们基于金刚石色心的新型传感器的部分实验研究结果。金刚石色心的应用很广，从量子通信、密码学到传感都能涉及到[1]。不同的色心具有不同的特性，包括吸收光谱、发射光谱、荧光寿命和自旋态都不尽相同，因此适合于不同的应用。为了
中科大研制新型量子传感器
记者近日从中科大获悉：该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室提出并实现了用于搜寻类轴子的单电子自旋量子传感器，将搜寻的力程拓展到亚微米尺度，可更好地寻找标准模型外的新粒子。该成果发表在著名期刊《自然·通讯》上。 在寻找新粒子诸多解决方案中，一类简单有效的理论假设是引入一类超轻质量的轴子
光探测磁共振技术
近几年来，基于金刚石氮空位色心(NV center)的光探测磁共振技术(optically detected magnetic resonance，ODMR)发展迅速(基本原理如图1(b)所示)，并通过与AFM技术结合，可以实现纳米级的高空间分辨以及单电子自旋甚至是单个核自旋的超高探测灵敏度[5]。
中国科大郭光灿团队等在碳化硅色心自旋操控研究新进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心教授Adam Gali合作，在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位（NV）色心后第二种在室温下同
基于单NV色心的磁力显微镜量子校准研究获进展
近日，北京量子信息科学研究院原子系综精密测量团队助理研究员刘岩与德国乌尔姆大学教授Fedor Jelezko课题组，以及德国联邦物理技术研究院教授 Hans W. Schumacher课题组合作，提出和实现了基于单个NV色心的磁力显微镜量子校准。相关工作近日在《Physical Review B
中国科大团队在人工神经元突触的量子成像取得重要进展
近日，中国科大郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作，制备了基于二氧化钒(VO?)相变薄膜的类脑神经元器件，并利用金刚石中氮-空位（NV）色心作为固态自旋量子传感器探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接，展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成
正常塞曼效应和反常塞曼效应
在正常塞曼效应中,每条谱线分裂为3条分线,中间1条为π组分,其频率不受磁场的影响;其他两条称为组分,其频率与磁场强度成正比。在反常塞曼效应中,每条谱线分裂为3条分线或更多条分线,这是由谱线本身的性质所决定的。反常塞曼效应,是原子谱线分裂的普遍现象,而正常塞曼效应仅仅是假定电子自旋动量矩为零,原子只有
物理所基于金刚石中氮空位中心的量子计算研究获进展
金刚石中的氮-空位中心(Nitrogen-Vacancy center)是实现量子计算的优良载体。在纯净的金刚石中，一个氮原子取代碳原子，与相邻格点中存在的空位(见图1)会形成氮-空位中心。氮-空位中心具有如下特征：(1)在室温下具有很长的电子自旋退相干时间;(2)用激光激发、微波操控和荧光
硅材料中发现新型量子“积木”
美国加州大学圣巴巴拉分校科学家在硅材料中发现了一种强韧的新型量子“积木”——碳氮（CN）中心。这一成果或将为量子技术发展开辟新路径。相关论文发表于新一期《物理评论B》杂志。 图片来源：物理学家组织网 此次发现的CN中心，本质上是一种存在于晶体内部的原子级“点缺陷”，类似于科学家此前已在金刚石
磁强计概述
磁强计（英文名：magnetometer）是矢量型磁敏感器。用于测定地磁场的大小与方向，即测定航天器所在处地磁场强度矢量在本体系中的分量。是测量磁感应强度的仪器。根据小磁针在磁场作用下能产生偏转或振动的原理制成。而从电磁感应定律可以推出，对于给定的电阻R的闭合回路来说，只要测出流过此回路的电荷q
在固态体系首次实现高保真度量子受控非门
记者1月30日从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人，基于金刚石氮—空位（NV）色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门（量子受控非门）。该项研究成果日前发表在《物理评论快报》上。 可实用的大规模量子计算要求门保真度至少达到99.9%，此前仅离
中科大等实现基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测
中国科学技术大学郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等与中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所高压团队研究员刘晓迪等合作，在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测。该技术在高压量子精密测量领域具有重要意义。3月23日，相关研究
我国学者成功研制用于搜寻新粒子的单自旋量子传感器
中国科学技术大学杜江峰院士团队近期成功研制出用于搜寻 “类轴子粒子”的单电子自旋量子传感器，将搜寻的力程拓展到亚微米尺度。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。图片来源于网络 新粒子的发现，可用于填补当前粒子物理学、天体物理和宇宙学等方面的理论缺陷，例如粒子质量等级问题、强CP疑难、
基于碳化硅的量子器件获重大突破
记者从中国科大获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与合作者合作，在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位（NV）色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心，该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的
我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像
16日，从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作，制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件，并利用金刚石中氮-空位（NV）色心作为固态自旋量子传感器，探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接，展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成果日前发表于国际期刊《科学
金刚石量子内存能改变单光子颜色
加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算研究所使用金刚石中的一个量子内存，首次实现了超快单光子颜色和带宽的转换。 改变一个光子的颜色或频率，是优化量子网络中连结部件的必要条件。例如，在光量子通信中，可通过光纤的最佳传输是近红外线，但许多测量传感器在频率更高的可见光条件下会工作得更好。在光纤和
我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510317.shtm记者16日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作，制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件，并利用金刚石中氮-空位（NV）色心作为固态自旋量子传感器，探