Canada-UK Quantum Technologies call: Diamond NV Sensors for Quantum-Limited Magnetic Field Measurements

加拿大-英国量子技术公司呼吁：用于量子有限磁场测量的 Diamond NV 传感器

• 批准号: 556322-2020
• 负责人: Bradley, Michael
• 金额: $ 1.46万
• 依托单位: University of Saskatchewan
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Alliance Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=721510
• 关键词: Canada; UK; Quantum; Technologies; call

Quantum enabled measurements are a way to vastly improve measurement sensitivity in a variety of domains. Magnetic field measurement is a key target for this, since precision measurement of small magnetic fields is a crucial parameter for geophysical exploration, a variety of technological fields, and biophysical measurements. Optically detected magnetic resonance using solid-state diamond crystals containing NV centres is a powerful way to measure small magnetic fields. Measurements can be achieved without the bulky cryogenic cooling apparatus needed for other techniques such as SQUIDS. In this proposal we propose to design, build and demonstrate a quantum magnetometer using diamond NV centres and a novel quantum Berry phase readout protocol. This will be a step toward a compact field-deployable unit with applications in geophysics and other areas. Such a device has the potential to revolutionize magnetic field measurements using the power of quantum mechanical measurements.#(cr)#(lf)Les mesures activées quantiques sont un moyen d'améliorer considérablement la sensibilité des mesures dans une variété de domaines. La mesure du champ magnétique est une cible clé pour cela, car la mesure de précision de petits champs magnétiques est un paramètre crucial pour l'exploration géophysique, une variété de domaines technologiques et des mesures biophysiques. La résonance magnétique détectée optiquement à l'aide de cristaux de diamant à l'état solide contenant des centres NV est un moyen puissant de mesurer de petits champs magnétiques. Les mesures peuvent être réalisées sans l'appareil de refroidissement cryogénique encombrant nécessaire pour d'autres techniques telles que SQUIDS. Dans cette proposition, nous proposons de concevoir, construire et démontrer un magnétomètre quantique utilisant des centres de diamant NV et un nouveau protocole de lecture de phase quantique Berry. Ce sera une étape vers une unité compacte déployable sur le terrain avec des applications en géophysique et dans d'autres domaines. Un tel dispositif a le potentiel de révolutionner les mesures de champ magnétique en utilisant la puissance des mesures de mécanique quantique.

量子使能测量是一种在各种领域中大大提高测量灵敏度的方法。磁场测量是其中的关键目标，因为小磁场的精确测量是地球物理勘探、各种技术领域和生物物理测量的关键参数。使用含有NV中心的固态金刚石晶体的光学检测磁共振是测量小磁场的强大方法。测量可以在没有其他技术（如SQUIDS）所需的庞大低温冷却装置的情况下实现。在这个建议中，我们建议设计，建造和演示一个量子磁力计使用钻石NV中心和一个新的量子Berry相位读出协议。这将是迈向一个紧凑的现场部署单位，在地球物理学和其他领域的应用。这样的设备有可能使用量子力学测量的力量来彻底改变磁场测量。(cr)#（lf）Les mesures activées quantiques sont un moyen d'amélibrary considerablement la sensibilité des mesures dans une variété de domaines.地磁场测量是地球物理学研究的一个重要领域，而小地磁场的精密测量是地球物理学研究的一个重要参数，是技术和生物物理学测量的一个重要领域。La résonance magnétique dectée optiquement à l'aide de cristaux de diamant à l'état solide contenant des centres NV est un moyen puissant de measurer de petits champs magnétiques.这些测量方法在没有冷冻设备的情况下是可行的，因为冷冻设备需要其他技术来处理鱿鱼。在此建议中，我们建议使用NV钻石中心的磁力仪和Berry相位测量的新协议。Ce sera une étape vers une unité acquisite deployable sur le terrain avec des applications en géphysique et dans d'autres domaines. Un tel dispositif a le potentiel de révolutionner les masures de champ magnétique en utilisant la puissance des mesures de mécanique quantique.