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发布人：上海泰坦科技股份有限公司
发布日期:2024/2/2 16:28:12
金刚石中的NV色心是一种极具潜力的固态自旋体系，不仅能够作为从直流到吉赫兹频段的磁场，还可用作电场、温度、应力等物理量的量子精密测量探针，用途十分广泛。
NV色心
产生NV色心的方法之一是将氮离子注入高纯度的金刚石中然后高温退火形成。NV独特的结构决定了其无与伦比的光学性质与量子相干性质，这是利用金刚石NV进行量子精密测量的基石。
产生NV色心的方法之一是将氮离子注入高纯度的金刚石中然后高温退火形成。NV独特的结构决定了其无与伦比的光学性质与量子相干性质，这是利用金刚石NV进行量子精密测量的基石。
结构图
特点：
简单，稳定的自旋能级结构，可作为量子比特；
高效的光学跃迁，实现便捷的量子态光学初始化及光学读出；
微波激励下发生共振，可实现量子态的操控；
室温下超长的自旋量子态相干时间；
外场下发生明显塞曼分裂，实现对外场敏感感应。 
固态量子系统
光探测磁共振原理图
200μm尺度上色心均匀分布
实物图
共聚焦荧光mapping扫描图
左：单色心，右：高密度；密度可调
产品规格
一、高密度色心金刚石
高密度色心金刚石是指拥有多个NV色心的金刚石。
二、单色心金刚石单色心金刚石是指只有一个NV色心的金刚石。
产品清单
preparation and application of highly coherent diamond nitrogen vacancy and diamond anvil (Publication number: 20230383437)。
产业应用
一、量子信息处理
以NV色心的自旋量子态作为信息处理单元（量子比特），能够实现基于量子规律的新一代信息处理，是当前主要的研究体系之一。
构建NV色心自旋量子模拟器，对拓扑绝缘体等当前难以实现制备的物理体系进行模拟并研究其特性。
金刚石NV色心是一种优异的量子比特，可产生单个光子，用于量子通讯中的量子密钥分发和建立远程量子纠缠。
利用金刚石NV色心电子自旋与临近核自旋组成的杂化体系，可以实现长量子位记忆时间以高保真的读出。
二、量子精密探测
三、新能源
基于量子精密测量技术，研究储能电池不同状态下的电场、磁场、温度等多物理场信号及其之间的耦合关系。可用于表征锂电池因漏电流而产生的磁场特征，可以精确测量电池的工作电流，提升BMS对电池剩余电量的管理精度，构建信号安全判定模型。
基于量子精密测量技术能够实现无须接触的高灵敏度电流成像，能够用于光伏设备的失效分析。该方式兼具亚微米分辨率和毫米量级成像视野，同时允许光激发待测光伏组件。
基于量子精密测量技术的磁力计能够在高温、高压、强辐射环境下正常工作，有望为托卡马克装置和其他极端环境下的磁场装置提供诊断能力。四、半导体/集成电路
基于量子精密测量的磁成像技术，有望检测单个纳米磁性结构的磁场分布，结合变化的外加磁场，能够测量纳米元件磁性反转特性。该技术能够实现定量、无损的纳米尺度材料磁场检测，有潜力成为表征MRAM中纳米磁性结构的常用手段。
基于量子精密测量原理的失效分析技术，可以探测芯片不同层以及层间电流的分布，也可以重构单个PN节载流子的密度分布。更进一步，该技术能够探测热态芯片表面的温度分布，重构器件内部电场信息，实现多物理场成像，进而定位芯片失效位点。因此， 量子精密测量技术可用于芯片设计和研发， 提升芯片品质。五、能源勘探
基于量子精密测量技术的井下至地面电磁波通信和控制装置，由于其对低频电磁信号的超高灵敏度，使得井下至地面的信号传输具有传输速率高、稳定性好、传输距离大等优点，在石油钻井过程的数据通信方面具有明显优势。
钻石 NV 色心磁测量技术路线的精度极高，温漂可控性好，且钻石材料具有稳定的物理化学性质，耐受各种极端环境，可实现精确测量待测电流，提升电网系统的管理精度，解决现有电流互感器存在的问题。
量子精密磁测量技术具备磁测量灵敏度高的优势，而且可以在室温、地磁环境下直接使用，具有体积小、功耗低，使用便捷的优点。
四、基础科研
上述相关产品均可在【探索平台】及其APP和小程序上一站式采购。根据客户需求我们还能提供定制服务，产品规格可在金刚石尺寸、金刚石晶向、NV色心密度、NV色心深度及NV色心图案方面进行定制。详情请咨询您身边的泰坦销售或者联系marketing@titansci.com。
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