東京工業大學工學院的關口直太特任副教授、巖崎孝之副教授、波多野睦子教授、東京大學、日本國立物質材料研究所（NIMS）電子與光學功能材料研究中心、量子科學技術研究開發機構（QST）高崎量子應用研究所量子機能創制研究中心、以及文部科學省組成的研究團隊發表研究成果稱，利用金剛石中的氮-空位中心（NV中心）開發出了金剛石量子傳感器，在低頻磁場下成功實現了9.4pT/√Hz的高靈敏度檢測。該成果是通過合成決定磁場靈敏度的自旋相位弛豫時間長的高品質金剛石，并將噪聲降低到量子力學的極限而實現的。該技術有望應用于不需要磁屏蔽和冷卻劑等大型高成本設備的腦磁測量上。相關研究成果已于6月5日發表在國際學術期刊《Physical Review Applied》上。

       金剛石量子傳感器即使在強磁場中也能在常溫下進行高靈敏度的測量，因此有望應用于不需要磁屏蔽和冷卻劑等大型高成本設備的腦磁測量上。

       此次，研究團隊開發出了一種在設計上更便于接近測量對象的金剛石量子傳感器。未來，這一技術有望應用于針對腦活動的常規檢查等腦機接口上。

       單體金剛石量子傳感器在無需使用磁通量集中器的情況下，能夠在低頻區域實現最高的靈敏度。這種傳感器還具有優越的穩定性，能以高靈敏度持續運行至少200分鐘。

       今后，研究團隊計劃將開發的傳感器應用于動物研究，以驗證金剛石量子傳感器在腦磁測量中的效果。

       關口特任副教授表示：“能夠實現具備多種優良特性的金剛石量子傳感器的高靈敏度化，是邁向常規腦磁測量等應用的重要一步。在今后的研究中，我們將會進一步探索提高靈敏度和實用化的方法。”

       原文：《科學新聞》
       翻譯：JST客觀日本編輯部