В тёмной комнате крошечный алмаз светится красным, когда на него попадает зелёный лазер. Этот свет — не украшение, а сигнал: яркость меняется, если рядом есть магнитное поле. В алмазе сидят дефекты — атомы азота с пустой соседней ячейкой. Они как чувствительные стрелки, которые поворачиваются под действием магнита.

Чтобы стрелки не дрожали от случайных толчков, их помещают в резонатор — крошечную полость, где свет мечется между зеркалами. Полость усиливает сигнал и расщепляет энергетические уровни алмаза на несколько близких линий. Раньше использовали одну линию, а теперь читают сразу несколько — как настройка радиоприёмника на несколько станций одновременно. Это и дало выигрыш: чувствительность выросла почти втрое и достигла 12 пикотесла — это в миллиард раз слабее магнита на холодильнике.

Дальше — больше. Расчёты показывают, что чувствительность можно довести до 100 фемтотесла, то есть ещё в сто раз лучше. Это уже вплотную к пределу, который ставит тепловой шум — случайные движения атомов в самом датчике. Такой точности хватит, чтобы слушать работу одного нейрона или искать скрытые трещины в металле.

Алмазный датчик работает при комнатной температуре, без громоздких криостатов. Его можно встроить в чип и носить в кармане. Магнитные поля рассказывают о мире многое: от активности мозга до течений в океане. Теперь у нас появился инструмент, который слышит их шёпот.