基于金刚石氮空位中心和铯原子的量子共磁计
量子物理
2025-08-22 v1
摘要
近期芯片级磁量子传感器的进展产生了灵敏度与极致微型化并存的平台。本文演示了一种混合量子传感器，将金刚石中的氮空位（NV）中心与铯（Rb）汽管结合，用于精确磁场测量和量子探索。该混合共测仪器利用 NV 中心的高分辨率矢量磁感知能力，以及 Rb 汽管的高标量场灵敏度，提升了磁场大小、方向和空间分布的估计精度。一种制造微米尺度的 Rb 汽管与一块bulk金刚石相配，实现对两种量子系统的光学和微波控制，以实现集成化的场估计。仿真和实验结果均确认了该系统在磁场测量中的 improved accuracy，显示出超过 10 dB 的提升。该 NV 与 Rb 平台为便携式灵敏磁感测和集成化多模量子感测提供了灵活的途径，并开启了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2508.15638,
title = {Quantum Co-Magnetometer Using Diamond Nitrogen-Vacancy Centers and Rubidium Cells},
author = {Ittai Shalev and Kfir Levi and Rotem Malkinson and Amir Hen and Liron Stern and Nir Bar-Gill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15638},
year = {2025}
}