Представьте, что у вас есть алмазная пылинка, настолько маленькая, что её не разглядеть без микроскопа. Внутри неё сидят два дефекта — это места, где атом углерода заменён атомом азота, и рядом пустота. Эти дефекты ведут себя как крошечные магнитные стрелки: если на них послать микроволновый импульс, они начинают колебаться.
Раньше такие алмазные термометры были неточными и не могли заметить тепло отдельной клетки. Теперь учёные придумали способ, как заставить два дефекта работать вместе и давать более яркий сигнал. Они измеряли, как алмаз нагревается от лазерного луча, и увидели скачок температуры, когда смешали две жидкости.
Этот градусник можно поместить внутрь живой клетки и узнать, какие её части теплее. А ещё с его помощью можно проверить, сколько тепла выделяет крошечная частица катализатора во время химической реакции. Термометр в алмазной крошке открывает дверь в мир, где температура меняется на миллионные доли градуса.
Наноалмаз с двумя NV-центрами даёт на 30% лучшую чувствительность, чем такой же с одним центром, просто потому что фотонов вдвое больше, а когерентность не страдает.