通过取向降低磁场实现便携式金刚石微波激射器

微波激射器因其卓越的低噪声放大能力，有潜力改变医学传感并增强量子比特读出检测。带负电的氮空位（NV-）金刚石微波激射器是唯一在室温下发现的连续波固态微波激射器，但它需要庞大笨重的磁铁，阻碍了其更广泛的应用。我们通过使用更轻、占地面积更小的电磁铁，显著减小了整个金刚石微波激射器的尺寸，重量从不可移动的2000公斤减少到便携式的30公斤。我们实现了接近-80 dBm的最大微波激射器输出功率，比首次实现高出十倍，并且发现了通过精确操控自旋取向来降低激射所需磁场强度的技术。随着金刚石微波激射器现在缩小到可以放在实验室工作台上的尺寸，我们将连续波室温微波激射器带出了研究实验室的限制，更接近改变量子计算、频率标准和量子极限医学传感中的读出。