量子钻石单自旋谱仪
量子钻石单自旋谱仪是一台基于NV色心和光探测磁共振技术的量子精密测量仪器，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对金刚石中氮—空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，与传统顺磁共振、核磁共振相比，具有初态是量子纯态、自旋量子相干时间长、量子操控能力强大、量子塌缩测量实验结果直观等优势。
完善的金刚石探针制备技术，包括超纯金刚石的生长、离子注入和微
纳加工工艺，掌握制备长相干时间、高稳定度金刚石量子探针的核心
工艺。
超高空间分辨率，可实现纳米级尺度磁场、电场、温度的量子精密
测量。
高保真度量子自旋态调控技术，自主研发的具备50皮秒时间精度宽
带高功率微波调制部件，实现对自旋低噪声、高效、快速的量子相干
操控。
可进行长时间无人值守实验，智能化仪器控制与信号采集系统，包括
光路自动校准，磁场自动调节等。
应用领域
微观磁共振
利用NV色心与外界电子自旋的相互作用，实现了在室温大气环境下，单个蛋白质分子的电子顺磁共振谱学研究。实现纳米尺度甚至单自旋水平对微观物质单元的测量，可以获取被系综统计平均所掩盖的个体信息，从而更本质地理解物质的结构与性质。
量子计算
NV色心的基态可以等效为自旋为1的电子自旋，其中的两个自旋能级可以用来编码量子比特。结合N（N的两种同位素14N和15N均具有核自旋）以及近邻的13C核自旋，每个NV色心可以与附近的核自旋组成数个量子比特。通过施加激光实现对NV色心电子自旋的初始化和读出，施加微波和射频脉冲实现量子逻辑门。目前NV色心自旋体系的单比特量子逻辑门的保真度可达99.9952 %。
产品参数
微波部分
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微波输出频段 |
0.7-4 GHz |
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微波输出功率 |
10 W（typical） |
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B1场强度 |
5 Gauss（typical） |
高精度任意波形发生器
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采样率 |
1 GSa/s |
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带宽 |
DC-200 MHz |
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通道数 |
2 |
脉冲控制部分
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时序精度 |
1 ns |
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最小脉宽 |
7.5 ns |
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最大脉宽 |
2.5 s |
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脉冲个数 |
25000（typical） |
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通道数 |
8（typical） |
