Stuttgart University物理系正在研究单一固态缺陷领域，特别关注金刚石中的氮空位 (NV) 中心，它是通过去除一个碳原子并用氮原子代替它形成的NV对。 NV 缺陷中心可用作原子大小的磁场传感器——实际上是一种纳米级核磁共振 (NMR) 设备，因为它可以检测 NV 的自旋与检测强度和频率的微小局部磁场的相互作用。例如，测量硬盘驱动器上微型读/写磁头的磁场强度，以便对其进行表征。纳米级 NMR 功能也可用于单个蛋白质或薄膜的结构分析，因为与正常尺寸的 NMR 不同，只需几次自旋即可测量这些小样品。NV 也可以用作处理量子计算中函数的量子位，通过使用两个自旋状态和它们之间的叠加。这特别令人感兴趣，因为它们在室温下具有稳定的自旋状态，这与需要超低温和超低压力的类似选项不同。几个 NV 通常在金刚石内 5nm 处产生，其深度取决于用于将氮原子注入金刚石晶格的能量。目的是能够一次植入一个，以便为量子计算创建阵列。