利用金刚石中的电子自旋态进行计时

基于原子态的频率标准，如铷或铯蒸气，或单囚禁离子，是时间最精确的度量。在此，我们引入了一种基于固态系统中自旋的互补器件——单晶金刚石中的氮 - 空位缺陷。我们表明，该系统具有与便携式原子标准相当的不稳定性，并且易于集成为芯片级器件。利用脉冲自旋回波技术，我们预计在使用当前光致发光检测方法的情况下，阿伦偏差为 ${\sigma}_y =1E-12 ({\tau})^(-1/2)$，并预测通过改进金刚石材料处理和纳米光子工程，该值可超过 $1E-14$。