東京工業(yè)大學(xué)工學(xué)院的關(guān)口直太特任副教授、巖崎孝之副教授、波多野睦子教授、東京大學(xué)、日本國立物質(zhì)材料研究所（NIMS）電子與光學(xué)功能材料研究中心、量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（QST）高崎量子應(yīng)用研究所量子機(jī)能創(chuàng)制研究中心、以及文部科學(xué)省組成的研究團(tuán)隊發(fā)表研究成果稱，利用金剛石中的氮-空位中心（NV中心）開發(fā)出了金剛石量子傳感器，在低頻磁場下成功實現(xiàn)了9.4pT/√Hz的高靈敏度檢測。該成果是通過合成決定磁場靈敏度的自旋相位弛豫時間長的高品質(zhì)金剛石，并將噪聲降低到量子力學(xué)的極限而實現(xiàn)的。該技術(shù)有望應(yīng)用于不需要磁屏蔽和冷卻劑等大型高成本設(shè)備的腦磁測量上。相關(guān)研究成果已于6月5日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Physical Review Applied》上。

       金剛石量子傳感器即使在強(qiáng)磁場中也能在常溫下進(jìn)行高靈敏度的測量，因此有望應(yīng)用于不需要磁屏蔽和冷卻劑等大型高成本設(shè)備的腦磁測量上。

       此次，研究團(tuán)隊開發(fā)出了一種在設(shè)計上更便于接近測量對象的金剛石量子傳感器。未來，這一技術(shù)有望應(yīng)用于針對腦活動的常規(guī)檢查等腦機(jī)接口上。

       單體金剛石量子傳感器在無需使用磁通量集中器的情況下，能夠在低頻區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最高的靈敏度。這種傳感器還具有優(yōu)越的穩(wěn)定性，能以高靈敏度持續(xù)運行至少200分鐘。

       今后，研究團(tuán)隊計劃將開發(fā)的傳感器應(yīng)用于動物研究，以驗證金剛石量子傳感器在腦磁測量中的效果。

       關(guān)口特任副教授表示：“能夠?qū)崿F(xiàn)具備多種優(yōu)良特性的金剛石量子傳感器的高靈敏度化，是邁向常規(guī)腦磁測量等應(yīng)用的重要一步。在今后的研究中，我們將會進(jìn)一步探索提高靈敏度和實用化的方法。”

       原文：《科學(xué)新聞》
       翻譯：JST客觀日本編輯部