日前，中國科學技術大學中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士、王亞教授等人在量子精密測量領域取得重要進展，提出基于信號關聯(lián)的新量子傳感范式，實現(xiàn)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。相關研究成果近日在線發(fā)表于《自然·光子學》。
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(lián)，提升對復雜對象的解析能力和重構精度。研究團隊基于自主發(fā)展的氮-空位色心制備技術，可控制備出相距約200納米的三個氮-空位色心作為量子傳感系統(tǒng)，通過對隨機電場探測展示了這種新的量子傳感范式。
金剛石是一種性能優(yōu)異的寬禁帶半導體材料，材料中點缺陷的電荷動力學會帶來隨機的電場噪聲。研究團隊成功對微米范圍內16個點缺陷進行了定位，定位精度最高達到1.7納米?；谶@種關聯(lián)分辨和精確定位的能力，他們還實現(xiàn)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，甚至在一千億個正常原子中出現(xiàn)一個缺陷也能探測到。這要比目前最靈敏方法的探測極限提升兩個數(shù)量級以上，有望為當前十納米以下芯片中的缺陷檢測提供一種強有力的技術手段。（記者丁一鳴）
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