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基于单个固态旋转的量子传感器有望敏感性和空间分辨率1 - 20的独特组合。感应的关键挑战是在给定时间内并具有高动态范围内达到最小估计不确定性。自适应策略来实现最佳的表现，但是苛刻的实验要求阻碍了它们在固态系统中的实施。在这里，我们意识到自适应D.C.通过将钻石中电子自旋的单次读数与快速反馈相结合来感测。通过基于预先的结果实时调整自旋读数基础，我们在拉姆西互联网中表现出了超过标准测量极限的敏感性。此外，我们通过模拟和实验发现，自适应方案在考虑到开销和有限的估计时间时，与最知名的非自适应方案相比，具有独特的优势。使用优化的自适应协议，我们在1.78吨的范围内实现了6.1±1.7 nt Hz -1/2的磁场灵敏度。这些结果为固态传感器开辟了一类新的实验，其中利用了对测量历史的实时知识以获得最佳性能。量子传感器有可能通过利用对单个量子系统的控制来实现前所未有的灵敏度1,2。在一个突出的示例中，基于与钻石中氮的空位（NV）中心相关的单电子旋转的传感器资本资本利用了旋转的量子相干性以及由原子样电子波函数引起的高空间分解3,4。最近，它开创性实验已经证明了磁场5 - 7，电场8，温度9,10和菌株11的单旋传感。NV传感器有可能对生物学领域12-15，纳米技术16 - 18和材料科学产生革命性的影响。基于自旋的磁力计可以感觉到D.C.通过Zeeman偏移E Z =ħγB=ħ2πfB（其中γ是Gyromag-Netic Batio，而F B是Larmor频率）在两个自旋水平| 0>和| 1>之间。在拉姆西干涉测量实验中，由π/ 2脉冲制备的叠加态（1/2√）（| 0> + 1>）将在感应时间t上演变为（1/2√）（| 0> + e i i或）。可以通过在适当的基础上读取自旋，通过调整第二π /2脉冲的相位ϑ来测量φ=2πfb t。对于以恒定感应时间t重复的拉姆西实验，不确定性σf b随着总感应时间t的降低，为1 /（2πttt√）（标准的测量灵敏度，SMS）。然而，由于信号是周期性的，因此领域的范围也随t而下降，每当|2πfb t |时都会产生歧义。 >π。这导致动态范围为f b，max /σfb≤πt /t√。
通过单电子自旋优化量子传感......
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