一项发表于《自然·材料》期刊的研究展示了一种基于碳化硅量子比特的新型量子传感平台。该平台由匈仁维格纳物理研究中心、北京计算科学研究中心及中国科学技术大学等机构的研究人员合作开发，其核心特点是能在室温环境下工作，并利用近红外光进行信号测量。

论文资深作者亚当·加利表示：“我们的项目始于一个难题。位于表面下方几纳米处的量子缺陷被认为是绝佳的传感器——但实际上，它们会接收到来自表面本身的大量‘垃圾’信号。”为提升碳化硅量子传感器的性能，研究团队转向设计一种全新的表面材料，以降低噪声干扰。加利解释道：“简而言之，该项目源于一个简单的认识：如果我们给这些量子缺陷提供一个更加安静的环境，它们就会突然变成强大而实用的传感器。”

研究团队通过工程化设计4H-SiC材料中的特定缺陷构建了该量子传感器。这些浅层缺陷对邻近的磁场与化学信号高度敏感。加利指出：“真正的突破在于我们设计的表面。”他们采用烯烃封端技术替代传统氧化表面，显著抑制了界面噪声，使得近表面量子自旋能够清晰地探测外部信号。该系统同时具备生物惰性与近红外发光特性，提升了在复杂环境中应用的潜力。

这项研究为碳化硅量子传感器在纳米磁学、表面核磁共振及生物过程实时监测等领域的应用提供了可能。团队计划进一步优化缺陷制备与表面化学，以提升传感器的灵敏度和功能性。

更多信息： Pei Li 等人，《基于碳化硅量子比特的非侵入式生物惰性室温量子传感器》，《自然材料》(2025)。