في قطعة من الألماس، يختبئ عيب صغير جدًا: ذرة نيتروجين بجوار فراغ. يلتقط هذا العيب المجالات المغناطيسية كما تلتقط الهوائي موجات الراديو، ويستجيب بومضات من الضوء. هذه المجسات تقيس بالفعل درجة الحرارة داخل الخلايا الحية وتكشف عن العيوب في الرقائق الدقيقة.
المشكلة أن الإشارة الصادرة من عيب واحد تغرق في الضوضاء. لاستخراج المعلومة المفيدة، يكرر الجهاز القياس مئات المرات ويحسب المتوسط. هذا مثل الاستماع إلى همس في شارع صاخب: عليك أن تطلب من الشخص تكرار الجملة مرات عديدة حتى تتمكن أخيرًا من تمييز الكلمات.
الشبكة العصبية NVRNet تفعل الأمر بشكل مختلف. تم تدريبها على نماذج حاسوبية لكيفية استجابة العيب للمجالات المغناطيسية. ثم تم تدريبها إضافيًا على بيانات حقيقية من ثلاثة عيوب مختلفة. الآن تأخذ إشارة أو اثنتين مليئتين بالضوضاء وتنتج موجة نقية، بالإضافة إلى معاملات ذرات الكربون المجاورة. الخطأ كان نصف الخطأ في الإشارة الخام.
هذا النهج يسرّع القياسات حتى 40 مرة. فبدلاً من ساعات، نحتاج دقائق. هذا يفتح الطريق أمام ضبط سريع للأجهزة الكمومية ومسحًا ضخمًا للمواد.
مجسات الألماس القائمة على عيوب النيتروجين حساسة للغاية لدرجة أنها تستطيع تسجيل المجال المغناطيسي لإلكترون واحد يقع في جزيء مجاور.