(PhysOrg.com) -- För att utforska den framtida potentialen för diamanter i kvantenheter, forskare från Macquarie University har samarbetat med University of Stuttgart och University of Ulm i Tyskland för att utveckla nya sensorer baserade på den vanliga defekten som finns i diamantstrukturen som kallas kvävevakanscentret (NV).

Dessa sensorer mäter svaga magnetiska och elektriska fält på nanoskala och kommer att bli viktiga i den framtida utvecklingen av kvantinformationsenheter och elektriska och magnetiska sensorer.

"NV-centret är ett gynnsamt system för kvantteknik och mättekniker som vi hoppas kunna utnyttja, ” säger professor Jason Twamley.

Kända för sin hållbarhet och strukturella styrka, diamanter har använts i olika moderna mekaniska industrier genom åren. Forskare har först nu precis börjat utforska några av egenskaperna hos diamanter som kan vara användbara i nästa generation av kvantenheter.

Det har varit förstått under en tid att kvävevakans i diamanter har enorma möjligheter för kvantteknologier, men nu för första gången, forskare har kunnat göra betydande framsteg när det gäller att förbättra sensorernas känslighet och höga dynamiska omfång genom att använda ett enda elektronsnurr i ett NV-center. Det teoretiska protokollet utvecklades av Macquarie doktorand Ressa Said och implementerades sedan experimentellt av tyskt team baserat i Stuttgart och Ulm, främst av doktoranden Gerarld Waldherr från Stuttgart.

"Vi har visat förbättrad magnetfältsavkänning och noggrannhet. Detta kommer att bli ännu viktigare för framtida forskning om kvantteknik och mättekniker, säger Twamley.

Läs hela artikeln "High-dynamic-range magnetometry with a single nuclear spin in diamond" publicerad av Naturens nanoteknik .