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基于金刚石NV色心的量子磁力传感器开发及产业化

发布时间: 2023-11-20

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术咨询
成果类型： 新品种,新技术
行业领域：
新材料技术
成果介绍
项目经过化学气相沉积、离子注入、表面氧刻等多项工艺，最终形成具有优良量子自旋特性的专用固态量子点材料金刚石NV色心，利用金刚石NV色心的自旋共振特性，在外部磁场作用下产生能级分裂，实现对矢量磁场高精度传感。为了利用NV色心进行高分辨率的量子传感,不仅需要对NV色心的位置进行超衍射极限分辨率的测定, 更需要在此基础上对其自旋态、电荷态等进行高空间分辨率的操控和探测，项目开发了光学系统、探测系统实现量子态操控和探测，并开发软件系统进行反演，并将科技成果转化为新一代智能传感器，具有高精确度、高分辨率、大带宽的技术优势，实现量子传感设备国产化。 为进一步实施产业化，将量子传感技术集合工业应用场景，分别在高压直流电流测量、磁性材料缺陷检测等方向进行产业化应用。
成果亮点
金刚石NV色心制备技术：通过化学气相沉积、离子注入和表面氧刻等工艺，成功制备了具有优良量子自旋特性的金刚石NV色心材料。这为实现高精度的量子传感奠定了坚实的基础。 自旋共振传感技术：利用金刚石NV色心的自旋共振特性和外部磁场的作用，实现了矢量磁场高精度传感。这使得该技术在磁场测量和磁性材料研究等领域具有广泛的应用前景。 超衍射极限测定和高空间分辨率操控：通过开发光学系统和探测系统，实现了对NV色心位置的超衍射极限测定，以及对其自旋态、电荷态等的高空间分辨率操控和探测。这为实现高分辨率的量子传感提供了关键技术支持。 新一代智能传感器：该成果将量子传感技术与工业应用场景相结合，开发了具有高精确度、高分辨率和大带宽等技术优势的新一代智能传感器。这使得该技术在高压直流电流测量、磁性材料缺陷检测等领域具有广泛的产业化应用前景。
团队介绍
安徽省国盛量子科技有限公司，是国内量子测量行业的开拓者，也是国内首家量子工业检测领域的国家高新技术企业。 公司成立于2019年11月25日，位于中国（安徽）自由贸易试验区合肥片区高新区望江西路900号中安创谷科技园一期B1栋3-4层，法定代表人为赵博文。公司经营范围包括量子测量、量子通信、量子光学、量子技术开发、应用、咨询及相关设备研发、设计、生产、销售、服务；仪器仪表设计、制造、销售及技术服务；软件开发；教育咨询。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新材料产业科技服务团 (中国材料研究学会) 评价时间：2023-11-29

赵国栋

中国材料研究学会

项目主管

综合评价

该科技成果通过多项工艺，成功制备了具有优良量子自旋特性的金刚石NV色心材料，并利用其自旋共振特性实现矢量磁场高精度传感。通过光学系统和探测系统的开发，实现了对NV色心位置的超衍射极限测定以及自旋态、电荷态等的高空间分辨率操控和探测。这一技术创新为高分辨率的量子传感打下了坚实基础。在智能传感器领域有广阔的市场前景，高精确度、高分辨率和大带宽的技术优势使其应用于高压直流电流测量、磁性材料缺陷检测等工业应用。此外，作为固态量子比特候选者，金刚石NV色心在量子计算和通信领域也有潜力成为新一代量子技术基础。综上所述，该科技成果在量子传感和量子技术领域具有重要的创新性和应用潜力。
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