量子科技中心_量科网

金刚石中的氮空位（NV）中心因其长自旋相干时间、光学自旋初始化和读出能力，以及对磁、电和热扰动的高灵敏度，成为室温量子磁测量的领先固态平台。随着基于NV中心的光学探测磁共振（ODMR）系统从受控实验室环境转向便携式和可部署的现场传感器，深入理解实际噪声源和实验缺陷对于优化性能和灵敏度变得至关重要。该工作提出了一个针对NV中心系综连续波宽场ODMR的全面仿真框架——即数字孪生模型。该模型基于物理一致的七能级NV中心描述，并将各类实验相关的噪声和缺陷机制作为模块化参数组件集成其中，包括激光与微波振幅涨落、微波相位噪声、NV旋磁比不确定性、自旋退相位、基态零场分裂的温度漂移、表面感应磁场扰动以及光子散粒噪声。通过线宽计算自洽地捕获了由光学和微波驱动引起的功率展宽和对比度降低。此外，利用高斯激光强度分布对传感区域的空间非均匀性进行了建模...