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       近日，中国电科产业基础研究院科研团队联合中国科学院科研团队，成功研发高灵敏度集成金刚石氮空位色心量子磁强计和国内首个金刚石氮空位色心微波激射器。

       微波激射器是一种放大微弱微波信号的量子系统，应用于深空通信、生物医学检测等领域。传统的微波激射器需要超低温环境，且体积大、成本高。将金刚石材料用于微波激射器，具有体积小、成本低、可在室温环境下连续稳定运行的优势。

       金刚石空位色心是一种自然发生的缺陷，由一个氮原子取代金刚石晶格中的一个碳原子，并与邻近的空位结合同时额外捕获一个电子形成的。带负电的氮空位色心具有自旋三重态，可以被微波和激光精确操控，使其成为理想的量子信息载体。

       “金刚石氮空位色心这一固态量子自旋体系，具有易于初始化和读出、可操控、较长相干时间等优点，在量子精密测量、量子计算等领域具有巨大应用前景。”产业基础研究院科研团队技术专家表示，经过多年攻坚，他们成功研发集成金刚石量子磁传感器灵敏度达到国际先进水平，金刚石氮空位色心微波激射器最大量子震荡功率达到国际领先水平。后续，技术团队将进一步推进传感器性能提升与集成，推动基于固态自旋体系量子传感器产业化落地，应用于工业探伤、地质学资源勘查、深空通信、生物学检测、材料研究等领域。