科學家已經制定了一系列量子傳感器協議，可以通過使用最少量輻射的單個生物分子的核磁共振來獲得圖像。核磁共振(NMR)是各種應用背后的技術，例如醫學成像，神經科學或藥物和爆炸物的檢測。在量子傳感器的幫助下，核磁共振已經適應納米尺度制度，它既有可能影響許多學科，如生命科學，生物學，醫學，并提供無與倫比的精度和靈敏度的測量。

特別是，“我們期望量子傳感器和動態解耦技術的結合使得單個生物分子能夠進行核磁共振成像”，作者說，其中包括Jorge Casanova博士(Ikerbasque研究員)和Ikerbasque教授Enrique Solano，他是Quantum Technologies for Information UPV / EHU物理化學系的科學(QUTIS)小組，以及CSIC和烏爾姆大學(德國)的研究人員。這種量子增強的核磁共振“將能夠解決微小皮升樣品中的化學位移，生成具有無與倫比的靈敏度的生物傳感器，并為生物分子和生物過程的結構，動力學和功能提供新的見解，”他們補充道。

在這種背景下，提高核磁共振設置靈敏度的基本工具是應用大的磁場“使我們的樣品極化，增強信號并增加相干性”，他們指出。例如，該策略用于MRI，其中人體受到超導線圈產生的大磁場的影響。然而，當將這些樣品與我們的量子傳感器連接時存在問題，“因為我們的樣品振蕩速度可能比我們的傳感器可以跟隨的速度快得多。”

在“物理評論快報”上發表的著作中，作者開發了一種協議，允許量子傳感器測量任意樣本中的核和電子自旋，即使它們發生在大磁場中。這些方法使用低功率微波輻射來橋接其傳感器和樣品之間的能量差。

“該協議是強大的，比以前的技術需要更少的能量。這不僅將傳感器的操作方式擴展到更強的磁場，而且還防止了使用傳統協議和微波功率時生物樣品的加熱。這項工作開辟了一條新的研究路線，為納米級核磁共振在生物樣品和大型生物分子的研究中的安全使用鋪平了道路，“作者說。