杜江峰

日前，中国科大杜江峰教授研究组成功地在室温大气环境下实现了单核自旋对的探测及其原子尺度的结构分析。该实验利用掺杂金刚石中的氮-空位单电子自旋（以下简写为NV）作为磁探针，刻画出两个核自旋的相互作用和原子尺度上的结构及取向信息。此结果表明，动力学解耦作用下的NV探针是实现单分子结构解析和谱学分析的有力工具，可帮助我们直接测量原子尺度上单个物质单元的组成、结构及动力学性质，获取被系综统计平均掩盖的个体单元独特信息，从而更本质地理解物质的结构与性质，为实现亚纳米尺度上的磁共振成

近日，中国科大杜江峰教授研究组与德国斯图加特大学的J. Wrachtrup教授组合作，成功实现了(5nm)3体积样品质子信号的检测，取得微观核磁共振技术的突破性进展。该实验利用掺杂金刚石中距表面7纳米深度的氮-空位单电子自旋作为原子尺度磁探针，分别实现了(5nm)3体积液体和固体有机样品中质子信号的检测，其中包括的质子总数为一万个，其产生的磁信号强度相当于100个统计极化的核自旋。此实验为微观磁共振技术的应用奠定了坚实的基础。该研究成果于2月1日发表在国际权威学术期刊《科

近日，中国科大杜江峰教授领导的研究小组和香港中文大学刘仁保教授合作，在金刚石N-V空位色心构成的单电子自旋体系中观测到了反常退相干现象。反常退相干现象的存在显示出电子自旋周围环境的量子特性以及可控制性。该实验结果标志着在利用量子噪声进行量子信息处理方面迈出了重要的一步。由于环境会对量子系统发生耦合干扰，使得系统的相干性不可避免地流失。这一在量子信息处理极为重要的效应，被称为退相干。根据经典的噪声理论，环境给电子自旋带来的影响被视作经典的随机涨落。根据这一经典模型可以得