MAGNETIC sensing technology is of g

MAGNETIC sensing technology is of great significance in the fields of magnetic navigation, magnetic anomaly monitoring, nondestructive testing of precision devices, magnetic field measurement of biological cells, and medical nuclear magnetic resonance. In order to improve the accuracy of magnetic field measurement, superconducting quantum interferometers, magnetic resonance force microscopes and other instruments have been researched and manufactured. Although these technologies have improved the sensitivity of magnetic field measurement, they require low-temperature cooling, vacuum and other environments, which greatly limit their concrete application. In recent years, due to its unique crystal structure and energy level characteristics, the diamond NV centers has been widely used in quantum computing [1]-[4], quantum communication [5], [6], quantum precision sensing [7]-[11] and experimental research on fundamental issues of quantum physics. Especially, NV centers has the advantages of adjustable spin state, high sensitivity, non-destructive and stable quantum state, and has become a hot spot in the field of magnetic sensing research [12]-[17].

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磁传感技术在磁导航、磁异常监测、精密器件无损检测、生物细胞磁场测量、医学核磁共振等领域具有重要意义。为了提高磁场测量的精度，研制了超导量子干涉仪、磁共振力显微镜等仪器。这些技术虽然提高了磁场测量的灵敏度，但需要低温冷却、真空等环境，极大地限制了它们的具体应用。近年来，由于其独特的晶体结构和能级特性，金刚石NV中心在量子计算[1]-[4]、量子通信[5]、[6]、量子精密传感 [7]-[11] 和量子物理基础问题的实验研究。尤其是NV中心具有自旋态可调、灵敏度高、无损且量子态稳定等优点，已成为磁传感研究领域的热点[12]-[17]。

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磁传感技术在磁导航、磁异常监测、精密器件无损检测、生物细胞磁场测量、医学核磁共振等领域具有重要意义。为了提高磁场测量的精度，人们研制了超导量子干涉仪、磁共振力显微镜等仪器。虽然这些技术提高了磁场测量的灵敏度，但它们需要低温冷却、真空等环境，这大大限制了它们的具体应用。近年来，金刚石NV中心由于其独特的晶体结构和能级特性，在量子计算[1]-[4]、量子通信[5]、[6]、量子精密传感[7]-[11]和量子物理基础问题的实验研究中得到了广泛的应用。特别是NV中心具有自旋态可调、灵敏度高、无破坏、量子态稳定等优点，已成为磁传感领域研究的热点[12]-[17]。

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磁传感技术在磁导航、磁异常监测、精密器件无损检测、生物细胞磁场测量、医学核磁共振等领域具有重要意义。为了提高磁场测量的精度，人们研究和制造了超导量子干涉仪、磁共振力显微镜等仪器。这些技术虽然提高了磁场测量的灵敏度，但需要低温冷却、真空等环境，大大限制了它们的具体应用。近年来，金刚石NV中心由于其独特的晶体结构和能级特性，被广泛应用于量子计算[1]-[4]、量子通信[5]、[6]、量子精密传感[7]-[11]以及量子物理基础问题的实验研究。尤其是NV中心具有自旋态可调、灵敏度高、无损、量子态稳定等优点，已成为磁传感研究领域的热点[12]-[17]。

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