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中国科学院院士、中国科学手艺大学教授郭光灿团队在适用化量子传感研究中取得主要希望。郭光灿团队的孙方稳研究组使用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强，研究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，相关研究效果揭晓在《自然-通讯》（Nature Communitions）上。

基于微波信号丈量的雷达定位手艺在自动驾驶、智能生产、康健检测、地质勘探等活动中获得普遍应用。量子信息手艺的生长为生长雷达手艺提供了新的解决计划。量子传感和细密丈量使用量子相关、关联等特征提升系统对物理量的丈量迅速度，有望逾越古板丈量手段的精度。孙方稳研究组面向量子信息手艺适用化，致力于固态自旋系统的量子传感手艺研究，生长了电荷态耗尽纳米成像要领，实现了基于金刚石氮-空位色心的超衍射极限区分力电磁场矢量传感与成像【Phys. Rev. Applied 12, 044039(2019)】，并使用超区分量子传感探索了电磁场在10-6波长空间内局域增强的征象【Nat. Commun. 12, 6389(2021)】。

本研究连系微纳米区分力的固态舷量子传感与电磁场的深亚波长局域，生长高迅速度微波探测和高精度微波定位手艺。研究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，将自由空间撒播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举行丈量。该要领将自由空间弱信号的探测转换为对纳米标准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迅速度3-4个量级。为了进一步使用高迅速度的微波探测实现高精度微波定位，研究组搭建了基于金刚石量子传感器的微波干预丈量装置，通过固态自旋探测物体反射微波信号与参考信号的干预效果，获得物体反射微波信号的相位以及物体的位置信息。同时，研究组使用固态自旋量子探针与微波光子多次相关相互作用，实现了量子增强的位置丈量精度，抵达10微米水平（约波长的万分之一）。审稿人以为该事情是金刚石量子传感器在量子测距中的首次应用。

与古板雷达系统相比，该量子丈量要领无需检测端的放大器等有源器件，降低了电子噪声等因素对丈量极限的影响。后续研究将可以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，生长适用化固态量子雷达定位手艺，凌驾现有雷达的性能水平。

研究事情获得科技部、国家自然科学基金、中科院和安徽省的支持。