利用金刚石电子自旋实现时间分辨磁传感

量子探针能够以高灵敏度和空间分辨率测量时变场，从而在纳米尺度上研究生物、材料和物理现象。特别是，金刚石中的氮 - 空位（NV）中心最近已成为极具前景的磁场和电场传感器。尽管相干控制技术已能测量恒定场或振荡场的幅度，但这些技术不适用于测量具有未知动力学的时变场。在此，我们引入一种相干采集方法，利用 Walsh 序列精确重构时变场的时间轮廓。这些解耦序列充当数字滤波器，可有效提取谱系数同时抑制退相干，从而提供优于现有策略的灵敏度。我们利用金刚石中的单个电子自旋，实验重构了神经元物理模型辐射的磁场，并讨论了其实际应用。这些结果将有助于在纳米尺度上利用量子探针实现时间分辨磁传感。