Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

While quantum magnetometers have achieved remarkable sensitivity, accuracy and stability can be key to real-world deployment. The Project exploits the quantum states of nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond to target development of a portable vector magnetometer with best-in-class accuracy. Comprising experts in NV physics, quantum control and optimization, and machine learning, along with scientists from startup SBQuantum skilled in magnetometer design, calibration and deployment, the Project team tackles this challenge across multiple fronts, from improved fundamental physical models to optimized control and state-of-the-art machine learning calibrations. Highly accurate vector magnetometry opens the door to stable sensor arrays that can detect and differentiate magnetic and conductive materials, a key capability for security technology. The Project team examines optimal strategies to recently developed deploy accurate vector magnetometers for remote threat detection, laying the groundwork for commercial and defence applications that could significantly impact Canadian society.

Même si les magnétomètres quantiques ont atteint une sensibilité remarquable, la précision et la stabilité demeurent cruciales pour leur utilisation dans le monde réel. Ce projet exploitera les états quantiques des centres azote-lacune (centres NV) dans le diamant pour développer un magnétomètre vectoriel portable avec une précision inégalée. L’équipe, composée de spécialistes en physique des centres NV, en contrôle et optimisation quantiques et en apprentissage automatique, et de scientifiques de la jeune entreprise SBQuantum, se concentrera sur l’amélioration des modèles physiques fondamentaux, sur l’optimisation du contrôle, et sur des étalonnages avancés par apprentissage automatique. La magnétométrie vectorielle de haute précision permettra de créer des réseaux de capteurs stables, capables de détecter et de différencier les matériaux magnétiques et conducteurs, une capacité essentielle pour les technologies de sécurité. L’équipe explorera les stratégies optimales pour déployer ces magnétomètres vectoriels de précision pour la télédétection des menaces, établissant ainsi les bases d’applications commerciales et de défense prometteuses qui pourraient générer des retombées majeures sur la société canadienne.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.