任意波形的无重建量子传感

我们提出了一种利用量子二能级系统直接探测时变磁场波形的协议。我们的方法基于对波形各段使用自旋回波的差分重聚焦。该序列可重复执行以提高对小信号的灵敏度。频率带宽本质上受限于重聚焦脉冲的持续时间。我们利用金刚石中单个氮空位中心的电子自旋演示了具有 $\sim 20 {\rm ns}$ 时间分辨率和 $\sim 4\mu{\rm T}/\sqrt{\rm Hz}$ 场灵敏度的任意波形探测。