为了检测磁场中的这些细微变化，该传感器使用了氮空位（NV）中心量子系统，由金刚石的纯碳晶格中的缺失原子和氮原子配对组成。每个NV中心具有磁矩，其与局部磁场的相互作用可以量化且与物理常数相关。

　　该传感器通过用绿色激光激发和微波辐射探测，大量的 NV 集可增强外部磁场检测效果，提高系统灵敏度。在金刚石表面添加棱镜面用于激光激发，即可通过光捕获金刚石波导。利用金刚石的高折射率，全内反射可使光停留在金刚石里面，就像多模光纤一样。捕获激光诱发出NV中心集合，从而使得传感器能量效率提高1000倍，并且在测量中具有更高的灵敏度。

　　“我们已经通过实验证明，这个传感器对磁场的超灵敏性，同时它为矢量磁强计带来了量子稳定性。一个比指甲小得多的金刚石芯片可以通过技术手段获得数万亿个氮空位，每个氮空位都能通过金刚石矢量轴和量子稳定性独立执行磁场测量。这种新型的磁力计可以在医疗和材料成像等领域实现微型化，检测违禁品和研究地球磁场，”这项研究的首席科学家Danielle Braje说。

　　关于林肯实验室

　　这个实验室你可能没有听过，但这恐怕是麻省理工学院最神秘、最具创新能力的一个实验室。比如，可以充分说明其重要性的是，林肯实验室是整个麻省理工学院的单一最大财政收入贡献者，其研发收入占麻省理工学院所有财政收入的27％，高达8亿多美金（如下，2014年的学校公开数据）。

　　这是一家对美国有着卓越贡献的实验室，下面是林肯实验室在五十周年时的纪念视频，视频介绍了该实验室在弹道导弹防御系统、相控阵雷达，以及夜视技术方面非常早期的研究。大家可以见微知著一下：

　　麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory，或称 Lincoln Lab）成立于1951年，是一个主要由美国国防部资助的研发实验室，由麻省理工学院管理。林肯实验室位于美国马萨诸塞州汉斯科姆空军基地。

　　1957年，该实验室建成全固态、可编程数字计算机控制的雷达系统 ( Millstone Hill radar )，实现了对空间目标的实时跟踪，既能跟踪苏联卫星的活动，也能监控卡那维拉尔角的火箭发射。后来，这发展成弹道导弹战略防御系统，其中关键性的技术是数字信号处理和模式识别。

　　在20世纪60年代初期，林肯实验室开发了卫星通信系统，导致8颗实验通信卫星的发射；

　　在20世纪70年代初期，实验室开始研究民航交通管制，强调雷达监控，进行恶劣气象的检测，开发了航空器的自动化控制装置；

　　在20世纪80年代，实验室为克服大气紊流的影响，开发了大功率激光雷达系统；

　　20世纪90年代，为NASA等开发了传感器。林肯实验室则在开发陆地图像处理设备；

　　为了支持庞大的创新研究，林肯实验室一直保持了在基础研究上的领先地位，例如表面物理、固态物理以及有关材料的优势。它完成了开发半导体激光器的早期研究，设计了红外激光雷达，并开发了高精度卫星定位与跟踪系统。

　　林肯实验室在计算机图形学、数字信号处理理论以及设计与建造高速数字信号处理计算机等方面做出很大的贡献。信号处理毕竟是实验室许多项目的核心技术，包括高吞吐率的通用信号处理器。它在语音编码与识别方面也有许多出色工作，为自动翻译开拓了道路。

　　最后，附上2016年度R&D百大技术全部获奖名单：

　　编辑：崔超宇

　　参考：MIT NEWS

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