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该研究团队展示了利用微波腔耦合的单晶金刚石中氮空位（NV）色心系综实现4π球面度矢量磁场传感。微波腔增强了自旋-光子耦合，通过微波探测实现了高效、高对比度的自旋态读取，并消除了对笨重光学收集组件的需求。施加的交变偏置磁场消除了四种NV晶格取向在零场下的简并性，使得每个取向能被独立寻址并用于磁场的矢量重构。最终构建的磁强计具有40%的对比度（比典型光学自旋系综读取高20倍），在直流至1 kHz范围内实现250皮特斯拉/√赫兹的平坦单轴灵敏度。对自旋-腔复合系统的噪声建模表明，微波振幅噪声是主要噪声源，并预测其热噪声极限可达2皮特斯拉/√赫兹。