論文の概要: From Solid-State Spin Defects to Fluorescent Proteins: A Perspective on Quantum Optical Sensing Platforms for Biomedical Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11644v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 10:20:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.945844
- Title: From Solid-State Spin Defects to Fluorescent Proteins: A Perspective on Quantum Optical Sensing Platforms for Biomedical Applications
- Title（参考訳）: 固体スピン欠陥から蛍光タンパク質へ:生体応用のための量子光センシングプラットフォーム
- Abstract要約: 量子光学センサーは、孤立した固体スピン欠陥プラットフォームから、ますますバイオ集積システムへと進化してきた。
本総説では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心から, 新規蛍光タンパク質系スピン量子ビットへの遷移を概観する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum optical sensing has evolved from isolated solid state spin defect platforms to increasingly bio-integrated systems designed for biomedical applications. This review presents a perspective on this transition, spanning nitrogen vacancy centers in diamond to emerging fluorescent protein based spin qubits. Advances in diamond fabrication have enabled photonic cavities, nanomechanical resonators, and microstructured devices that enhance spin photon interactions and room temperature sensitivity. Exploration of spin defects in alternative materials further expands the sensing landscape. Parallel progress toward biological compatibility includes chip based architectures for in vitro and in vivo studies, microfluidic integration, and minimally invasive nanodiamond probes capable of intracellular nanothermometry and nanorheometry. Improvements in surface functionalization have enhanced coherence and sensing reliability in complex environments. Collectively, these advances highlight the progress and remaining challenges toward application oriented quantum sensing for the life sciences.
- Abstract（参考訳）: 量子光学センサーは、孤立した固体スピン欠陥プラットフォームから、バイオメディカル用途のために設計されたますますバイオ集積システムへと進化してきた。
本総説では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心から, 新規蛍光タンパク質系スピン量子ビットへの遷移を概観する。
ダイヤモンド製造の進歩により、フォトニックキャビティ、ナノメカニカル共振器、そしてスピン光子相互作用と室温感度を高める微細構造デバイスが実現された。
代替材料におけるスピン欠陥の探索は、さらにセンシングランドスケープを拡大する。
生体適合性への並列的な進展には、in vitroおよびin vivo研究のためのチップベースのアーキテクチャ、マイクロ流体統合、細胞内ナノサーモメトリーとナノレオメトリーの最小侵襲ナノダイアモンドプローブが含まれる。
表面機能化の改善により、複雑な環境におけるコヒーレンスと感度の信頼性が向上した。
これらの進歩は、生命科学の応用指向量子センシングへの進歩と残りの課題を強調している。
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