金剛石晶體中一種類型的自然雜質(被稱為氮—空缺中心)具有一個獨特的、長壽命的單電子自旋狀態(tài),該狀態(tài)可通過光學手段控制和檢測。這種性質可被用來生成“自旋電子”器件,并有可能用在量子信息處理方面。兩個小組在本期Nature雜志介紹了這種技術在納米尺度核磁共振成像方面的應用。Maze等人介紹了利用金剛石自旋的相干控制來進行磁傳感的工作。他們發(fā)現,從原理上來講,對納米-特斯拉磁場(這種磁場基本相當于一個單個質子在10納米距離處所產生的磁場)進行精確測量是有可能的。Balasubramanian等人介紹了向建立一種利用金剛石自旋進行靈敏的、高分辨率成像方法所邁出的最初幾步。他們發(fā)現,單個氮—空缺中心的位置可以5納米的分辨率來確定。在所配發(fā)的一篇News & Views文章中,Michael Romalis指出,將這兩種方法結合起來,有可能對單個核自旋進行檢測和成像,甚至還有可能確定單個分子的結構。因為上面這兩個實驗都是在室溫下進行的,所以我們可以預期這些方法能夠應用于生物學研究。