В алмазе иногда встречается дефект: вместо двух соседних атомов углерода — один атом азота и пустое место. Этот дефект похож на крошечную антенну, которая отзывается на магнитное поле. Учёные направили на такой алмаз лазер и микроволны — и дефект начал выбрасывать электроны. Возник слабый электрический ток, всего несколько пикоампер — в миллиард раз меньше тока в лампочке.

Этот ток и есть сигнал. Чем сильнее магнитное поле, тем заметнее меняется ток. Исследователи ловили эти изменения разными способами, как настройщик ловит нужную ноту среди шума. Лучший результат — чувствительность 397 нанотесла на корень из герца. Это значит, что датчик замечает поле в сотни раз слабее магнитного поля Земли, если подождать секунду.

Впервые такой датчик показали в деле: он следил за переменным магнитным полем в реальном времени, с ошибкой всего 1,5 микротесла. Это как слушать пульс магнитного поля, не отставая ни на удар. Учёные также проверили, как на сигнал влияют мощность лазера и микроволн, и теория совпала с опытом до деталей.

Теперь алмазный датчик — не просто лабораторный курьёз, а рабочий инструмент. Такие сенсоры можно встроить в чип и носить с собой, чтобы мерить магнитные поля в телефоне, в больнице или на заводе. Магнитное поле перестаёт быть невидимкой: алмаз превращает его в ток, который можно увидеть на экране.