利用金刚石中氮空位自旋系综实时复用传感磁场与温度

金刚石中的氮空位（NV）自旋是一种通用量子传感器，能够测量磁场、电场、温度和压力等物理量。在本工作中，我们展示了一种磁场与温度的复用传感。我们所采用的双频驱动技术基于频分复用，可实现对两种可测物理量的实时传感。双频驱动的一对 NV 共振频率必须加以选择，以避免 NV 自旋态的相干布居囚禁。借助高于 50 $\%$ 的增强光学收集效率以及具有天然丰度 $^{13}$C 自旋的 1b 型金刚石晶体，我们同时实现了约 70 pT/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$ 和 25 $\mu$K/$\sqrt{\mathrm{Hz}}$ 的灵敏度。在 NV 测温信号对磁场的隔离因子方面获得了 34 dB 的高隔离度，并给出了该隔离因子的理论描述。本工作为将 NV 量子金刚石传感器拓展至更严苛条件下的应用铺平了道路。