【技术特点】-- Diamond II量子钻石单自旋谱仪

量子钻石单自旋谱仪是一台基于NV色心和光探测磁共振技术的量子精密测量仪器，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对金刚石中氮—空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，与传统顺磁共振、核磁共振相比，具有初态是量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等优势。

1、完善的金刚石量子传感器制备技术，包括超纯金刚石的生长、离子注入和微纳加工工艺，掌握制备长相干时间、高稳定度金刚石量子传感器的核心工艺。                    

2、超高空间分辨率，可实现纳米级尺度磁场、电场、温度的量子精密测量。

3、高保真度量子自旋态调控技术，自主研发的具备50皮秒时间精度宽带高功率微波调制部件，实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干操控。

4、可进行长时间无人值守实验，智能化仪器控制与信号采集系统，包括：色心自动实验、光路自动校准、磁场自动调节等。

应用领域

微观磁共振

利用NV色心与外界电子自旋的相互作用，实现了在室温大气环境下，单个蛋白质分子的电子顺磁共振谱学研究。实现纳米尺度甚至单自旋水平对微观物质单元的测量，可以获取被系综统计平均所掩盖的个体信息，从而更本质地理解物质的结构与性质。

量子计算

NV色心的基态可以等效为自旋为1的电子自旋，其中的两个自旋能级可以用来编码量子比特。结合N（N的两种同位素¹⁴N和¹⁵N均具有核自旋）以及近邻的¹³C核自旋，每个NV色心可以与附近的核自旋组成数个量子比特。通过施加激光实现对NV色心电子自旋的初始化和读出，施加微波和射频脉冲实现量子逻辑门。目前NV色心自旋体系的单比特量子逻辑门的保真度可达99.9952 %。

ODMR量子钻石单自旋谱仪是一台以NV色心自旋磁共振为原理的量子实验平台。该谱仪通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对钻石中氮—空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，与传统顺磁共振、核磁共振相比，具有初态是量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。

ODMR量子钻石单自旋谱仪是一台以NV色心自旋磁共振为原理的量子实验平台。该谱仪通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对钻石中氮—空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，与传统顺磁共振、核磁共振相比，具有初态是量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等独特优势。

带有负电的NV色心具有优良的量子特性。当施加532nm的绿色激光，电子从基态跃迁到激发态，从激发态衰减到基态的过程中，会发出红色荧光。m_s=0态的荧光强度比较强，而m_s=±1态发出的荧光比较弱，可以通过荧光强度区分自旋状态。

ODMR量子钻石单自旋谱仪具有超高灵敏度与纳米级超高分辨率，能在室温大气条件下运行，可以完成单分子、单细胞的微观磁共振谱学和成像。

该谱仪具备高保真度量子自旋态调控技术，通过自主研发的50ps时间精度脉冲发生器以及宽带高功率微波调制器件，能够实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干操控。与谱仪配套的高智能化控制与信号采集软件，能够实现自动光路调节、自动磁场调节以及长时间的无人值守自动测样实验，是科研实验的好搭档。公司同时具有完善的高品质金刚石探针制备工艺，可以自主制备长相干时间、高稳定度的金刚石探针。

产品特点：

实现单自旋灵敏度，纳米级分辨率的磁共振谱学方法；

50皮秒时间精度，超高谱线分辨率，高保真度量子自旋态操控；

智能化仪器控制和信号采集；

完善的金刚石探针制备技术；

可进行长时间无人值守实验。

特点：

完善的金刚石探针制备技术，包括超纯金刚石的生长、离子注入和微纳加工工艺，掌握制备长相干时间、高稳定度金刚石量子探针的核心工艺。

超高空间分辨率，可实现纳米级尺度磁场、电场、温度的量子精密测量。

高保真度量子自旋态调控技术，自主研发的具备50皮秒时间精度宽带高功率微波调制部件，实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干操控。

可进行长时间无人值守实验，智能化仪器控制与信号采集系统，包括光路自动校准，磁场自动调节等。

应用领域

单蛋白等单分子电子顺磁共振

利用NV色心与外界电子自旋的相互作用，实现了在室温大气环境下，单个蛋白质分子的电子顺磁共振谱学研究。实现纳米尺度甚至单自旋水平对微观物质单元的测量，可以获取被系综统计平均所掩盖的个体信息，从而更本质地理解物质的结构与性质。

金刚石NV色心作为量子比特

金刚石中的NV色心自旋，室温大气条件下，即可以被高效率的初始化、操控和读出，并且具备长的相干时间，是理想的量子比特。

产品参数

微波部分

高精度任意波形发生器

脉冲控制部分

【技术特点对用户带来的好处】-- Diamond II量子钻石单自旋谱仪

【典型应用举例】-- Diamond II量子钻石单自旋谱仪