钻石量子传感器又称为金刚石量子传感器，是一种新兴量子传感器，在金刚石的部分结晶中设计特殊结构而成，工作原理是基于量子态的相干性和灵敏性。
金刚石具有氮空位缺陷中心（NV），这赋予了其特殊的可调节自旋态和能级结构。在外加磁场、微波场作用下，可控制氮空位缺陷中心的自旋态，利用能级之间的能量差，实现其量子态的操作、测量和光学读取。基于氮空位缺陷中心、可调节自旋、磁场敏感性等独特性能，金刚石备受量子传感领域青睐，金刚石量子传感器研究热情随之提升。
氮空位缺陷中心对外部环境极为敏感，而金刚石本身具有优异的化学稳定性、耐高温性、高机械强度等性能，这使得金刚石量子传感器具有环境适应性强、应用范围更广、检测灵敏度高、空间分辨率高等特点，此外金刚石量子传感器还具有荧光辐射特性，荧光强度随内部电子量子状态而改变。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年金刚石（钻石）量子传感器行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，金刚石量子传感器是全球各国争相布局的前沿领域之一，相关研究机构或企业有东京工业大学、矢崎总业公司、麻省理工学院（MIT）、中科院微观磁共振重点实验室、上海微系统所传感技术国家重点实验室等，其中矢崎总业公司表示，最早将于2030年实现金刚石量子传感器的实用化。在发展趋势方面，为提高其实用性，小型化、便携化、多功能化、集成化将成为金刚石量子传感器未来重要发展方向。
表征是验证金刚石量子传感器性能的关键，表征方式分为光学表征、磁学表征等。量子级金刚石是金刚石量子传感器制备的前提，全球量子级金刚石供应商有山东超晶新材、元素六等。金刚石制备方法包括高温高压法（HPHT法）、热化学沉积（TCVD）法、等离子体化学气相沉积（PCVD）等。我国是全球人造金刚石第一大生产国，但量子级金刚石需求仍依赖进口。
新思界
行业分析人士表示，作为新兴量子技术，金刚石量子传感器性能优良，在生物医学、材料科学、电动汽车充电量测量、量子测距、目标检测、近场微观磁共振、磁异常探测等领域应用价值较高。近年来，金刚石量子传感器在实验室中取得了一定成果，但在实际应用中还面临较多挑战，如成本高、制备工艺复杂等。
