博世与钻石制造商 Element Six 成立量子传感合资公司
扩大现有的研究合作，以针对磁场传感器在医学和工业中的应用。
工业技术巨头博世与合成钻石生产商Element Six合资成立了一家专注于量子传感器商业化的新公司。
过去几年来，Element Six 一直与博世在量子技术方面展开合作，该公司将持有博世量子传感公司 25% 的股份，该公司总部位于路德维希堡，靠近博世位于德国斯图加特的总部。
工业规模：
博世于2022年将该项目作为内部初创企业启动，并表示该公司（仍需获得官方批准）目前拥有30名员工。作为主要合作伙伴，博世将负责运营。
博世尚未透露该项目资金来源的更多细节，但表示元素六拥有独特的优势，能够提供满足工业应用需求的高质量、高产量的精密合成金刚石。“这是一个典型的双赢局面，”该公司表示。
被任命为博世量子传感首席执行官的卡特琳·科比（Katrin Kobe）在公司新闻稿中表示：“我们希望与元素六合作，使量子传感器经济实惠，并实现工业规模生产。通过这种方式，我们将为创新应用奠定基础，为精度和效率树立新的标准。”
博世董事长斯蒂芬·哈通补充道：“量子传感器是一项具有巨大潜力的未来技术。它将给我们经济的诸多领域带来根本性变革，并改善人们的生活。”
“通过成立这家新公司，我们强调了这项技术对博世的战略意义。作为商用量子传感器的创新领导者，我们将与元素六携手合作，进一步扩大我们的技术领先地位。”
氮空位
博世量子传感专注于磁场传感器技术，目标应用范围包括心脏监测、自然资源勘探、飞机导航等，预计全球市场潜力将达到每年数十亿欧元。
Element Six 制造的合成钻石是量子传感器的核心部件，这得益于材料中被称为“氮空位”（或 NV 中心）的缺陷，可以利用其对入射激光的量子效应。
博世说：“这些特殊用途合成钻石的独特品质使得基于它们的量子传感器能够探测到哪怕是最微小的磁场。”
该公司在其网站上解释说，其量子磁力仪采用金刚石，并特意添加了氮原子以形成 NV 中心，其额外的电子充当微小的磁场传感元件。
“这些NV中心改变了钻石的光学和电子特性，”博世说道。“当绿色激光通过光学聚焦装置照射到钻石上时，它会将NV中心内的电子激发到更高的能级。”
“当电子返回基态时，它们会发射光子，可见的红光，通过光学滤光片分离，然后由光电二极管检测。”
塞曼效应
然而，最关键的现象是 NV 中心内的能级对外部磁场的变化高度敏感，这意味着它们可以充当基于塞曼效应（即光谱线在磁场存在下分裂的方式）的量子传感器。
“这些量子态可以通过微波辐射实现，”博世补充道。“当电子占据这些能级并被绿色激光激发时，它们不再通过发射红色光子而衰变，而是保持‘暗态’。”
“通过改变微波辐射的频率并观察发射的红光强度的变化，我们可以精确确定外部磁场的强度。”
最新的量子传感器原型已经接近智能手机的尺寸，博世预计未来该技术将在导航领域实现商业化销售，并可能与GPS系统形成互补。未来的传感器尺寸可能足够小，可以集成到单个芯片上。
量子心脏监测器
其他应用可能性包括使用配备传感器的无人机探索自然资源以及监测心脏活动。
“与传统的心电图 (ECG) 类似，心磁图 (MCG) 也能测量心肌细胞的电活动，”博世解释说，“然而，MCG 不是直接拾取电信号，而是检测它们产生的磁场。”
据称，该方法能够准确反映心脏的电生理兴奋，并且比心电图 (ECG) 更少受到各种身体组织和体液的影响。加上卓越的空间分辨率，心电图 (MCG) 有望提供比心电图更详细、更准确的测量结果，甚至可以检测到心脏病发作或缺氧等严重疾病的最细微征兆。
Element Six 首席执行官 Siobhán Duffy 表示：“我们将把我们的合成金刚石技术与博世量子传感技术的能力相结合，为医疗保健和导航等关键领域开辟新的可能性。
“我们将共同利用各自数十年的卓越和创新，突破可能的极限，开创合成钻石技术的新时代。”
文章来源：https://optics.org/news/16/4/12
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