近日，学校集成电路科学与工程学院（李培、李翠平团队）、中国科学技术大学、北京计算科学研究中心、匈牙利Wigner物理研究中心组建的联合科研团队在国际顶级期刊《Nature Materials》发表学术文章。

科研团队从自然系统的“温和共存”中获得启发，成功构建一种室温下非侵入式生物惰性量子传感器（bioinert quantum sensor）。这种新型量子器件如同一位能“听见”分子磁语的“量子医生”，能够在不干扰生物体系的条件下精准探测微弱磁信号。科研团队通过选择具有良好生物相容性的碳化硅（SiC）材料，针对其中的浅层双空位色心量子比特，通过分子级的烷烯（alkene）表面修饰，构筑出一种稳定的“钝化保护层”。这种表面化学调控有效减少了表面缺陷的干扰，大幅提升了浅层色心的稳定性和光学信号质量，使量子探测在室温下表现出更高的灵敏度。

这一研究展示了通过表面分子工程优化碳化硅量子比特体系，实现室温下高稳定性与生物惰性兼具的量子传感器。该成果不仅推动了量子材料在生命科学方向的应用，也为构建面向生物医学的下一代量子传感平台奠定了基础。