量子科技中心_量科网

金刚石中的氮空位（NV）中心在纳米级和宏观尺度磁场传感领域具有重要研究价值。目前大多数传感方案依赖传统光学读出技术，但该技术受限于光子散粒噪声。最新开发的光电（PE）读出技术有望突破NV中心电子自旋态检测的局限，然而光电读出的噪声特性及其对读出效率的影响尚未得到深入研究。该团队通过金刚石单NV中心和NV系综分别进行磁场传感实验，对比评估了光学与光电读出技术的灵敏度。研究人员采用高斯统计方法系统分析了光电探测过程中的电子噪声，并量化评估了读出效率。定量分析表明，在约翰逊-奈奎斯特噪声限制条件下，光电磁场检测灵敏度可比光学测量提升一个数量级。该工作为开发基于金刚石光电检测技术的片上磁强计迈出了关键一步。