論文の概要: Quantum Sensors for Chemistry and Materials Science

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07848v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 18:28:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.317527
• Title: Quantum Sensors for Chemistry and Materials Science
• Title（参考訳）: 化学・材料科学のための量子センサ
• Abstract要約: 分子・材料分析のための堅牢なプラットフォームとしての量子センサの応用について概説する。 我々は、ゼロから超低磁場およびナノスケールNMR分光法、リアルタイム反応モニタリング、過渡ラジカルおよびpH検出への展開を強調した。 これらの技術の商業化と量子化感度の進歩により、量子センサーは複雑な実世界の分析課題に日常的に取り組むことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.42409419600392245
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The advancement of chemistry and materials science relies on transformative analytical tools which can overcome the sensitivity, spatial resolution, and throughput limitations of conventional techniques. This review explores the application of quantum sensors - specifically optically pumped magnetometers (OPMs) and nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond - as robust platforms for molecular and materials analysis. We contrast the extreme magnetic sensitivity of macroscopic OPM ensembles with the atomic-scale resolution and multimodal capabilities of solid-state NV centers. We highlight their deployment in zero- to ultralow-field and nanoscale NMR spectroscopy, real-time reaction monitoring, and transient radical and pH detection. Furthermore, we discuss their integration into high-throughput chemical assays and non-destructive materials diagnostics, such as operando battery monitoring. With the ongoing commercialization of these technologies and advances in quantum-enhanced sensitivities, quantum sensors are poised to routinely address complex real-world analytical challenges.
• Abstract（参考訳）: 化学と材料科学の進歩は、従来の技術の感度、空間分解能、スループットの制限を克服できる変換分析ツールに依存している。 本稿では、分子・材料分析のための堅牢なプラットフォームとして、量子センサ(特に光学ポンピング磁気センサ(OPM)とダイヤモンド中の窒素空洞(NV)センター)の適用について検討する。 我々は,OPMアンサンブルの極端磁気感度と固体NV中心の原子スケール分解能とマルチモーダル能とを対比した。 我々は、ゼロから超低磁場およびナノスケールNMR分光法、リアルタイム反応モニタリング、過渡ラジカルおよびpH検出への展開を強調した。 さらに,高出力化学測定法と非破壊材料診断(オペンド電池モニタリングなど)への統合について検討した。 これらの技術の商業化と量子化感度の進歩により、量子センサーは複雑な実世界の分析課題に日常的に取り組むことができる。

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