中國科學技術(shù)大學杜江峰教授研究團隊在量子精密測量領(lǐng)域取得突破，利用金剛石中的固態(tài)電子自旋，世界上首次實現(xiàn)了室溫大氣下納米級分辨率的微波場磁場分量矢量重構(gòu)測量。該工作以“High-resolution vector microwave magnetometry based on solid-state spins in diamond”為題發(fā)表在國際重要學術(shù)期刊《自然·通訊》雜志上。

　　微波是指波長在大約在1m至1mm、對應(yīng)頻率在約300MHz到300GHz范圍之間的電磁波，自19世紀末德國物理學家海因里希·赫茲首次產(chǎn)生微波信號以來，微波就被迅速應(yīng)用到軍事國防、雷達通訊中，并且很快擴展到信息技術(shù)、導航、半導體器件等領(lǐng)域，體現(xiàn)了一個國家的科技水平和競爭實力。微小型化、高度集成化的趨勢，對微波測量技術(shù)在更高的空間分辨率、靈敏度和矢量場的重構(gòu)等方面提出了更迫切的需求。

　　例如，高度集成化的芯片基本單元--晶體管早已進入到數(shù)十納米的尺寸，其特征微波場尺寸在納米量級，矢量分析有助于了解微波的傳輸和反射特性，幫助分析和提升器件性能。然而，在納米尺度上對這些微波器件進行原位檢測是極具挑戰(zhàn)性的。目前的冷原子、熱原子蒸氣等測量方法均只達到了微米毫米量級空間分辨率，且受限于低溫或真空，應(yīng)用有限。