本报讯  中国科大中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人基于金刚石固态单自旋体系在室温大气环境下实现了突破标准量子极限的磁测量，该成果发表在近期Science Advances上。

金刚石中的单个氮-空位色心示意图，图中展示了实验中使用的各类激光、微波、射频等调控手段。

测量是人类认知自然的重要手段，很多测量行为都受到一个叫做标准量子极限的限制，但这并非最本质的极限，可以利用量子纠缠突破这一限制，并逼近一个更根本的极限——海森堡极限。在过去几十年里，离子阱、原子系综、光子等很多体系都已经展示了突破标准量子极限的能力，其中一些已应用于光钟和引力波探测等领域。

为了突破标准量子极限，实验上需要同时在氮-空位色心的电荷态初始化、电子自旋初始化、核自旋初始化、微波射频脉冲操控和自旋测量等方面达到高保真度，具有很高的难度。本文研究团队综合发展了一系列技术，攻克了这一难题。

中国科学院微观磁共振重点实验室博士后谢天宇和博士生赵致远为该文并列第一作者，杜江峰院士和石发展教授为论文的共同通讯作者。          （宗和）