【科技日报】我科学家实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

在材料制备上，研究团队利用自主研发的超纯金刚石生长与纳米精度定点掺杂技术，成功制备出间 距小至5纳米的氮—空位色心对结构。在探测方法上，研究团队创造性地将一对色心制备成一种特殊的 量子纠缠态。这种状态让它们能"无视"来自远端的相同背景噪声，同时协同聚焦并放大近端目标单自旋 的独特信号。该策略成功解决了信号放大与噪声干扰之间长期存在的矛盾，将探测单个自旋的空间分辨 率提升了1.6倍。 研究人员表示，这项成果不仅通过实验验证了量子纠缠在纳米尺度传感中的优势与潜力，也展示了 金刚石量子传感器能够作为强大的纳米磁强计，为在原子层面研究量子材料打开新窗口，将为凝聚态物 理、量子生物学和化学等领域提供革命性研究工具。 （原载于《科技日报》 2025-12-04 06版） 中国科学技术大学教授王亚等与浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室合作，首次实现噪声环 境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。相关研究成果日前在线发表于国际期刊《自然》。 自旋是电子的一个基本属性。探测单个自旋，不仅能为理解物性提供全新视角，更可以为发展单分 子磁探测技术和推进量子科技奠定坚实基础。然而，由于物质中含有大量自旋，对单个自旋的探测相当 于在喧闹 ...