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記者日前從中國科學技術大學獲悉，中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士、王亞教授等人，提出基于信號關聯的新量子傳感范式，實現對金剛石內點缺陷的高精度成像，并實時觀測了點缺陷的電荷動力學，在量子精密測量領域取得重要進展。近日，研究成果在線發表于《自然-光子學》。
近20多年時間里，量子傳感的發展已經使得很多物理量的測量技術取得了革命性的進展。然而，自然界中的很多物理現象既不包含自旋也無法直接操控，多個探測對象信號也會重疊相互干擾。這種情況下，單個量子傳感器對信號進行有效提取與分析就成為難題。
此次工作中，研究團隊提出了一種新的量子傳感范式，即利用多個量子傳感器之間的信號關聯，提升對復雜對象的解析能力和重構精度。基于這種關聯分辨和精確定位的能力，他們還實現了對每個點缺陷電荷動力學的原位實時探測，為研究體材料內部點缺陷的性質提供了新的方法。
研究人員介紹，這一成果展示了基于量子技術的超高靈敏度缺陷探測，甚至在1000億個正常原子中出現一個缺陷，這種情況也能探測到。這要比目前最靈敏方法的探測極限提升兩個數量級以上，有望為當前10納米以下芯片中的缺陷檢測提供一種強有力的技術手段。
作者： 陳婉婉