中国科学技术大学，Nature+1！

背景：在纳米尺度上探测单个电子自旋对于理解物质基本性质和推动量子技术发展至关重要，但面临背景噪声强、信号微弱等巨大挑战。金刚石氮-空位色心量子传感器是实现该目标的重要途径，然而如何在复杂噪声中稳定探测任意单自旋仍是难题。研究目的：中国科学技术大学研究团队旨在开发一种纠缠增强型纳米单自旋探测技术，以突破传统传感器在灵敏度和空间分辨率上的限制。结论：研究团队通过自主制备高品质金刚石材料，成功创建了间距仅5纳米的氮-空位色心对，并利用量子纠缠态使其能协同放大近端目标信号、抑制远端相同噪声。该技术实现了区分并探测相邻两个“暗”自旋、将探测灵敏度提升至单传感器水平的3.4倍、以及实时监测不稳定自旋信号三大进展，为纳米尺度量子精密测量和未来室温量子计算奠定了基础。