尽管金刚石中的氮-空位 （ Nitrogen–Vacancy， NV） 色心已成为强大的纳米级传感器，但其单自旋探 测性能仍受到显著环境噪声和有限传感体积的限制。 2025 年 11 月 26 日，中国科学技术大学 杜江峰 院士、 王亚 教授等在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表 了题为： Entanglement-enhanced nanoscale single-spin sensing 的研究论文。 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 探测单个自旋 （包括稳态和亚稳态） 是量子传感领域的一项基础性挑战，在凝聚态物理、量子化学及单分 子磁共振成像中具有广泛应用前景。 在这项最新研究中，研究团队提出并演示了一种纠缠增强传感方案，通过策略性地使用纠缠氮-空位 （ NV） 对来突破这些局限。相较于环境条件下的单 NV 色心，该方案实现了 3.4 倍的灵敏度提升与 1.6 倍 的空间分辨率改善。 该方案采用精心设计的纠缠态，通过量子干涉放大目标自旋信号，同时抑制环境噪声。关键突破在于将探 测能力拓展至解析亚稳态单自旋动力学，通过识别态依赖耦合强度直接观测不同自旋态间的随机跃迁。 总的来说，这种双重功能使得静态与动态自 ...