

Квантовые сенсоры на базе центров окраски в алмазе
Аннотация
Рассмотрено одно из важных направлений в развитии квантовых технологий будущего – квантовые сенсоры и метрология.
Об авторе
А. АкимовРоссия
Алексей Акимов, руководитель группы ≪Квантовые симуляторы≫; старший научный сотрудник; научный руководитель, кандидат физико-математических наук
Список литературы
1. J.R. Maze. Nanoscale Magnetic Sensing with an Individual Electronic Spin in Diamond / J.R. Maze [et al.] // Nature. 2008. №455. Р. 644.
2. Y. Silani. Nuclear Quadrupole Resonance Spectroscopy with a Femtotesla Diamond Magnetometer / Y. Silani [et al.] // Sci Adv. 2023. №9. Р.21.
3. Y. Xie. A Hybrid Magnetometer towards Femtotesla Sensitivity under Ambient Conditions / Y. Xie [et al.] // Sci Bull (Beijing). 2021. №66. Р. 127.
4. D. Kim. A CMOS-Integrated Quantum Sensor Based on Nitrogen–Vacancy Centres / D. Kim [et al.] // Nat Electron. 2019. №2. Р. 284.
5. Y. Ninio. High-Sensitivity, High-Resolution Detection of Reactive Oxygen Species Concentration Using NV Centers / Y. Ninio [et al.] // ACS Photonics. 2021. №8. Р. 1917.
6. K. Xia. Nanometer-Precision Non-Local Deformation Reconstruction Using Nanodiamond Sensing / K. Xia [et al.] // Nature Communications. 2019. №10, Р. 1.
7. S. Blakley. Vectorial Magnetic Field Sensing with a Dual-Core Photonic-Crystal Fiber: Toward Fiber-Optic Stereomagnetometry / S. Blakley [et al.] // AIP Conference Proceedings. 2018 Vol. 1936 (American Institute of Physics Inc., 2018).
8. N. Aslam. Quantum Sensors for Biomedical Applications / N. Aslam [et al.] // Nature Reviews Physics. 2023. №5. Р. 157.
9. N. Arunkumar. Micron-Scale NV-NMR Spectroscopy with Signal Amplification by Reversible Exchange / N. Arunkumar [et al.] // PRX Quantum. 2021. №2. Р. 010305.
10. S.V. Bolshedvorskii. The Study of the Efficiency of Nitrogen to Nitrogen-Vacancy (NV)-Center Conversion in High-Nitrogen Content Samples, Physica Status Solidi (RRL) / S.V. Bolshedvorskii [et al.] // Rapid Research Letters. 2023. №17. Р. 2200415.
11. J. Geng. Dopant-Assisted Stabilization of Negatively Charged Single Nitrogen-Vacancy Centers in Phosphorus-Doped Diamond at Low Temperatures / J. Geng [et al.] // Cornell University. 2023. 2305.15160v1.
12. G. Wang. Sensing of Arbitrary-Frequency Fields Using a Quantum Mixer / G. Wang, Y.X. Liu, J.M. Schloss, S.T. Alsid, D.A. Braje, P. Cappellaro // Phys Rev. 2022. №12. Р. 021061.
13. S. Baum. Mineral Detection of Neutrinos and Dark Matter. A Whitepaper / S. Baum [et al.] // Physics of the Dark Universe. 2023. №41. Р. 101245.
14. Y.G. Ermakova. Thermogenetic Neurostimulation with Single-Cell Resolution / Y.G.Ermakova [et al.] // Nat Commun. 2017. №8. Р. 15362.
15. I.V. Fedotov. All-Optical Brain Thermometry in Freely Moving Animals / I.V. Fedotov, M.A. Solotenkov, M.S. Pochechuev, O.I. Ivashkina, S.Ya. Kilin, K.V. Anokhin, A.M. Zheltikov // ACS Photonics. 2020. №7. Р. 3353.
16. T. Wolf. Subpicotesla Diamond Magnetometry / T. Wolf, P. Neumann, K. Nakamura, H. Sumiya, T. Ohshima, J. Isoya, J. Wrachtrup // Phys Rev. 2015. №5. Р. 041001.
17. V.V. Soshenko. Nuclear Spin Gyroscope Based on the Nitrogen Vacancy Center in Diamond / V.V. Soshenko, S.V. Bolshedvorskii, O. Rubinas, V.N. Sorokin, A.N. Smolyaninov, V.V. Vorobyov, A.V. Akimov // Phys Rev Lett. 2021. №126. Р.197702.
18. P. Kapitanova. 3D Uniform Manipulation of NV Centers in Diamond Using a Dielectric Resonator Antenna / P. Kapitanova, V.V. Soshenko, V.V. Vorobyov, D. Dobrykh, S.V. Bolshedvorskii, V.N. Sorokin, A.V. Akimov // JETP Lett. 2018. №108. Р. 588.
19. J. Ebel. Dispersive Readout of Room-Temperature Ensemble Spin Sensors / J. Ebel, T. Joas, M. Schalk, P. Weinbrenner, A. Angerer, J. Majer, and F. Reinhard // Quantum Sci Technol. 2021. №6, 03LT01.
20. A. Wood. DC Magnetometry below the Ramsey Limit with Rapidly Rotating Diamonds / A. Wood, A. Stacey, A. Martin // Bulletin of the American Physical Society. 2023.
Рецензия
Для цитирования:
Акимов А. Квантовые сенсоры на базе центров окраски в алмазе. Наука и инновации. 2023;(8):41-45.
For citation:
Akimov A. Quantum sensors based on color centers in diamond. Science and Innovations. 2023;(8):41-45. (In Russ.)