据最新一期《自然·通讯》杂志报道，美国华盛顿大学领导的研究团队研制出一种量子传感器，能够在超过大气压3万倍的极端条件下稳定工作，并实现对材料应力和磁性的高灵敏测量。这是首个在如此高压环境中成功运行的量子传感器，为探索物质在极端状态下的量子效应开辟了新途径。

　　此次团队利用中子辐射束从氮化硼薄片中击出硼原子，在晶格中留下空位。这些空位可以立刻捕获电子。由于量子级相互作用，电子的自旋能量会根据磁性、应力、温度以及附近材料的其他特性而改变。通过追踪每个电子的自旋，他们能在量子层面深入洞察被研究的材料。

　　此前，团队曾经基于钻石缺陷开发出量子传感器。但因为钻石是三维结构，很难让传感器紧贴待研究的材料。相比之下，氮化硼薄片的厚度可以小于100纳米，大约是一根头发丝宽度的千分之一。这种传感器本质上是嵌在二维材料里的，传感器与被测材料之间的距离不到1纳米，极大提升了信号分辨率。

　　在装置设计上，钻石依然不可或缺。团队制作了“钻石砧”。它由两块平坦的钻石表面组成，每块宽约400微米，大致相当于4颗尘埃颗粒的宽度。这两个表面在高压腔中挤压在一起，高压腔能产生超过3万倍大气压的极端环境。

　　测试结果显示，这种新型传感器能够探测到二维磁体磁场的微小变化，证明其在高压条件下仍能保持稳定和高灵敏度。

　　此外，新型传感器还为超导研究提供了新的契机。目前已知，超导体通常需要极端低温和高压才能维持。近年来关于室温超导的报道争议不断，团队认为，借助这一传感器，可以在高压条件下收集更为准确的量子探测数据，从而为相关研究提供可靠依据。

科研人员将这一关键过渡状态命名为“GMC-auxin”中间态。在这一状态下，细胞发生了深度的染色质重塑，大量沉默的基因被逐步激活，细胞命运轨迹由此产生分岔，为全能性的建立打开了大门。该研究在世界上首次全面解析了单个植物体细胞重编程形成全能干细胞并再生完整植株的分子机理。

据了解，目前该体系在小麦、玉米和大豆等作物上的实验正同步推进。