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总结

在“第二次量子革命”背景下,合成钻石正从珠宝用途转向高精度量子传感。科学家在钻石晶体中引入“氮-空位中心”,利用电子自旋使其成为对亚原子量子现象与磁场变化极敏感的探测器。受合成钻石竞争影响,天然钻石行业销量下滑,戴比尔斯旗下Element Six等公司将重心转向“技术钻石”。企业已能稳定量产量子钻石,单价降至数千英镑,读取设备从实验室缩小到手机大小,可探测百米外车辆移动。博世等探索以地球磁场为飞机导航,作为GPS补充或替代以降低干扰风险,并用于地质勘探定位矿床。医疗科研方面,纳米钻石病毒检测对新冠和艾滋病病毒灵敏度据称较快速抗原检测高约1000倍,亦有望实现非接触心脏数据采集,未来或拓展至脑机接口、化学反应追踪与碳捕获监测等。Element Six年营收约3亿美元,预计钻石将持续作为量子传感核心组件。

正文

💎 钻石技术驱动第二次量子革命:从传统珠宝转向高精度量子传感器 在"第二次量子革命"的背景下,合成钻石正从传统的珠宝首饰用途转向高规格传感技术领域。通过在钻石的高度有序晶体结构中引入微小缺陷(即"氮-空位中心"),科学家能够利用电子自旋特性使其成为极度敏感的亚原子量子现象探测器。目前,天然钻石行业因受合成钻石竞争等因素影响导致销量下滑,戴比尔斯旗下的Element Six等公司正将业务重点转向"技术钻石"。与量子计算机相比,量子传感器更接近商业化应用,其优势在于能够在室温和常压下运行,且具备较强的物理稳定性。 技术进展方面,Element Six等企业已能可靠地生产量子钻石,单价已降至数千英镑,且配套的电子读取设备体积已从早期的实验室规模缩小至智能手机大小。这种传感器对磁场变化极度敏感,能够探测到百米外的车辆移动。在应用领域,博世量子传感等机构正探索利用地球磁场进行飞机导航,以作为GPS卫星导航的补充或替代方案,应对信号干扰风险。此外,该技术还被用于地质勘探,通过读取磁场微小变化来指示矿床位置。 在医疗与科研领域,量子钻石传感器展现出较高的数据精度。研究显示,基于纳米钻石的病毒检测技术在识别新冠病毒和艾滋病病毒时的灵敏度比现有快速抗原检测高出约1000倍,有助于早期诊断。该技术还有望取代传统的心电图(ECG)电极,通过非接触方式获取心脏数据。未来,相关应用可能延伸至脑机接口、危险化学反应追踪以及碳捕获监测等多个行业。Element Six目前年营收约3亿美元,其高层预计钻石将作为核心组件持续推动量子传感技术的发展。 (FT)
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