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中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在实用化量子传感钻研中获得沉要进展。郭光灿团队的孙方稳钻研组利用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域加强，钻研微波信号的探测与无线电测距，实现10-4波长精度的定位。3月9日，有关钻研成就颁发在《天然-通讯》（Nature Communitions）上。

基于微波信号丈量的雷达定位技术在自动驾驶、智能出产、健全检测、地质勘探等活动中得到宽泛利用。量子信息技术的发展为发展雷达技术提供了新的解决规划。量子传感和精密丈量利用量子有关、关联等个性提升系统对物理量的丈量活络度，有望超过传统丈量伎俩的精度。孙方稳钻研组面向量子信息技术实用化，致力于固态自旋系统的量子传感技术钻研，发展了电荷态耗尽纳米成像步骤，实现了基于金刚石氮-空位色心的超衍射极限分辨力电磁场矢量传感与成像【Phys. Rev. Applied 12, 044039(2019)】，并利用超分辨量子传感索求了电磁场在10-6波长空间内局域加强的景象【Nat. Commun. 12, 6389(2021)】。

本钻研结合微纳米分辨力的固态系统量子传感与电磁场的深亚波长局域，发展高活络度微波探测和高精度微波定位技术。钻研组设计了金刚石自旋量子传感器与金属纳米结构组成的复合微波天线，将自由空间传布的微波信号网络并汇聚到纳米空间，从而通过探测局域的固态量子探针状态对微波信号进行丈量。该步骤将自由空间弱信号的探测转换为对纳米尺度下电磁场与固态自旋相互作用的探测，提高了固态量子传感器的微波信号丈量活络度3-4个量级。为了进一步利用高活络度的微波探测实现高精度微波定位，钻研组搭建了基于金刚石量子传感器的微波过问丈量装置，通过固态自旋探测物体反射微波信号与参考信号的过问了局，得到物体反射微波信号的相位以及物体的位相信息。同时，钻研组利用固态自旋量子探针与微波光子屡次有关相互作用，实现了量子加强的地位丈量精度，达到10微米水平（约波长的万分之一）。审稿人以为该工作是金刚石量子传感器在量子测距中的初次利用。

与传统雷达系统相比，该量子丈量步骤无需检测端的放大器蹬仔源器件，降低了电子噪声等成分对丈量极限的影响。后续钻研将能够进一步提高基于固态自旋量子传感的无线电定位精度、采样率等指标，发展实用化固态量子雷达定位技术，超过现有雷达的机能水平。

钻研工作得到科技部、国度天然科学基金、中科院和安徽省的支持。