摘要：在室温下，金刚石中的氮-空位（NV）色心具有荧光强度稳定、电子自旋相干时间长以及与生俱来的原子尺寸的特点，是优良的纳米量子传感器．在成像领域中，将各种超分辨成像显微技术应用于NV色心体系，发展出多种高空间纳米分辨率的成像方法．此外，NV色心作为固态量子比特可以通过光学方法对其进行初始化和读取．NV色心电子自旋量子态还可以与电磁场、应力等进行相干耦合．基于这些耦合，科研人员在实验上实现了对相关物理量纳米级空间分辨率的高灵敏表征．目前这些量子传感技术可以应用在新材料、单个蛋白质核自旋、活体神经元等方面的测量中．本综述主要介绍金刚石中NV色心纳米量子传感器件的工作原理、实验实现和优化以及在相关领域的应用．

关键词：纳米尺度 室温量子传感 量子增强 

单位：中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室; 合肥230026