中國科學技術大學杜江峰教授研究團隊在量子精密測量領域取得突破，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)表在國際重要學術期刊《自然·通訊》雜志上。

　　微波是指波長在大約在1m至1mm、對應頻率在約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·赫茲首次產生微波信號以來，微波就被迅速應用到軍事國防、雷達通訊中，并且很快擴展到信息技術、導航、半導體器件等領域，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，對微波測量技術在更高的空間分辨率、靈敏度和矢量場的重構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，應用有限。