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近日，上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制備了基于氮空位（NV）量子色心的微型光電一體化集成鉆石量子電流傳感器。相關(guān)研究成果以Millimeter-Scale Temperature Self-Calibrated Diamond-Based Quantum Sensor for High-Precision Current Sensing為題，發(fā)表在Advanced Quantum Technologies上。

該研究發(fā)展了集成式鉆石傳感器。這一傳感器的核心元件的尺寸為毫米量級(jí)，通過標(biāo)準(zhǔn)的微加工工藝實(shí)現(xiàn)。與微加工兼容的光學(xué)導(dǎo)入與熒光收集結(jié)構(gòu)的光子探測(cè)效率達(dá)66%，在0–400 A的測(cè)量范圍內(nèi)，檢測(cè)限為2 mA，并有效利用雙自旋共振調(diào)制將溫度漂移降至1.92 ppm℃-1，這提高了傳感器的穩(wěn)定性和可靠性，解決了從研究到應(yīng)用受到的集成度不足的制約問題。這一成果為當(dāng)前的量子傳感技術(shù)提供了穩(wěn)健且可擴(kuò)展的平臺(tái)。

與傳統(tǒng)電流傳感器相比，基于量子效應(yīng)的傳感裝置可以利用量子態(tài)操控技術(shù)來提高測(cè)量的精度。這些優(yōu)勢(shì)使得基于量子效應(yīng)的電流傳感器在各種應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。