基于钻石氮-空位色心的宽带微波场矢量磁测量

该团队提出了一种利用氮空位(NV)中心进行全矢量磁力测量的新方法。与传统的光探测磁共振技术不同,该方法采用两种不同的宽带微波脉冲,并在其穿过NV传感介质后测量,从而捕捉基态三重态因塞曼效应产生的谱线分裂。通过使用正交偏振的微波脉冲,可以独立地读取不同取向的NV中心,从而解析所有磁场分量。研究人员利用深度神经网络对模拟数据进行分析,并预期该方法的有效性能够很好地迁移至实验。该方法在不同磁场矢量分量上的灵敏度介于\(5~\mathrm{pT}/\sqrt{\mathrm{Hz}}\)至\(100~\mathrm{pT}/\sqrt{\mathrm{Hz}}\)之间,同时在信噪比(SNR)为\(70~\mathrm{dB}\)时,可实现约\(\mathrm{nT}\)量级的精度。由于能够精确测量低至\(25~\mathrm{μT}\)的磁场,该方法消除了对超出地磁场范围的偏置场的需求。
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提交arXiv: 2026-06-01 18:13

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