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金刚石中的氮空位（NV）中心是一种光学可寻址的多功能光-物质界面，在磁场传感领域具有实际应用价值，能够在室温条件下工作并达到皮特斯拉/√赫兹级的灵敏度。该研究团队提出了一种利用宽带微波场同时探测所有磁敏感态的方法，并证明该方法可实现低于1纳特斯拉/√赫兹的直流外磁场强度测量。研究人员开发了分析透射宽带微波时域特征的工具，通过比较基于最小化Kullback-Leibler散度的最大似然估计与多种神经网络模型，两种方法均独立达到了实用级灵敏度。这些成果是在未优化探测微波场带宽、功率及波形等参数条件下取得的，通过进一步优化有望实现皮特斯拉/√赫兹级灵敏度。该工作为基于NV中心的磁传感器开辟了新路径，有望在1-10千赫兹更新速率下实现矢量磁场检测，并在无需偏置磁场的情况下获得更高的灵敏度。