量子传感器是根据量子力学规律、利用量子效应设计的、用于执行对系统被测量进行变换的物理装置。量子传感器应由产生信号的敏感元件和处理信号的辅助仪器两部分组成 ,其中敏感元件是传感器的核心 ,它利用的是量子效应 。美国陆军研究实验室传感器与电子设备局物理学家Qudsia Quraishi博士指出，下一代精确传感系统涉及量子传感器，量子传感器基于激光冷却原子，极可能大幅提升系统性能。激光冷却原子是小型相干气体原子，可以测量重力场或磁场变化，不仅非常精确，而且灵敏度很高。

巴斯克大学UP/EHU物理化学系量子技术信息科学(UTIS)小组的一项研究，已经为量子传感器制作了一系列协议，可以通过使用最小剂量辐射的单个生物分子核磁共振来获得图像，研究结果发表在《物理评论快报》上。核磁共振(NMR)有多种应用，如医学成像、神经科学和药物和爆炸物的检测。在量子传感器的帮助下，核磁共振(NMR)已经适应了纳米尺度的工作，它有可能影响生命科学、生物学和医学等学科，并提供无与伦比的精度和灵敏度的测量。

Jorge Casanoa博士和Ikerbasque教授Enrique Solano说：“我们希望量子传感器和动态解耦技术的结合能够实现单个生物分子的核磁共振成像。”这种量子增强的核磁共振“将能够解决微小皮石样品中的化学变化，产生具有无与伦比灵敏度的生物传感器，并为生物分子和生物过程的结构、动力学和功能提供新的见解。提高核磁共振装置灵敏度的一个基本工具是施加大磁场，使我们的样本极化，增强信号，增强相干性”。例如在核磁共振成像(MRI)中，人体受到超导线圈产生的大磁场的作用。然而当这些样品与量子传感器连接时，存在一些问题，因为样品振动的速度可能比传感器跟随的速度快得多。

在发表在《物理评论快报》(Physical Reiew Letters)上的论文中，研究人员开发了一种协议，允许量子传感器测量任意样本中的核和电子自旋，即使它们发生在大磁场中。这些方法利用低功率微波辐射桥接传感器与样品之间的能量差。该协议比以前技术需要更少的能量，这不仅将传感器的工作状态扩展到更强的磁场，而且防止了使用传统协议和微波功率时产生的生物样品加热。因此，这项研究工作开辟了一条新的研究路线，为在生物样品和大型生物分子研究中安全使用纳米核磁共振技术铺平了道路。