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传感器作为现代生活中必不可缺的电子器件，常常起到很大的作用，应用广泛，其中的量子传感器，凭借着检测磁场或电场中最细微变化的能力，已成为材料科学和基础物理学的精确测量工具，然而该量子传感器的最大弊端是用途有限，只能检测到磁场/电场的少数特定频率，无法检测更多。部分量子传感器突破技术限制可以做到更多的检测，但会失去测量纳米级特征的能力。
然而，来自麻省理工学院的研究团队，近日已开发出新型量子传感器，能够检测到任何频率的电磁信号，也能不损失其测量纳米级特征的能力。
据研究人员表示，量子传感器有多种形式，但究其本质而言，它们是一些粒子处于微妙平衡状态的系统，甚至会受到电场/磁场的微小变化的影响。所以科学家采用中性原子、被困离子和固态自旋的形式来制作量子传感器，然而因为技术限制，将会出现上文所述的问题。
而研究团队是通过自制的量子混合器，使用使用一束微波向探测器注入第二个频率这将被研究的场的频率转换为不同的频率--原始频率和新增信号的频率之差--该频率被调整为探测器最敏感的特定频率。这个简单的过程使检测器能够对任何所需的频率进行调整，而不会损失传感器的纳米级空间分辨率。
在实验中，他们使用了一个基于钻石中氮空穴中心阵列的特定装置，并成功地测试到不同频率的电磁信号。团队负责人Cappellaro表示，该量子计算机或将在生物医学大放光彩，因为它可以在单细胞水平上获得一系列的电或磁活动频率，目前的量子传感器系统很难获得该信号的有用分辨率，但所研发的传感器可以用来检测单个神经元对某些刺激的输出信号。
该项研究及具体细节已整理发表在知名学术杂志《Physical Review X》上，已申请专利保护。
