Seit der Entdeckung der NV-Zentren (Nitrogen-Vacancy-Zentren) in den 90er Jahren haben sich diese immer mehr vom Forschungsobjekt zum Forschungswerkzeug entwickelt. Ein NV-Zentrum ist ein Punktdefekt in der Kristallstruktur von Diamant. Dieses Quantensystem besitzt eine hervorragende Stabilität auch bei Raumtemperatur, so dass es mittlerweile breite Anwendung findet, z.B. als Qbit oder als Bestandteil eines Magnetometers.

Erste Messtechnikhersteller haben vor einigen Jahren begonnen, Rastersondenmikroskope mit NV-Zentren auszustatten, um sie als Magnetometer mit hoher Ortsauflösung einzusetzen. Der amerikanische Hersteller Q-CAT hat einen innovativen Ansatz gewählt, der völlig neue Messmöglichkeiten eröffnet. Anstatt ein einzelnes NV-Zentrum auf der Spitze eines Cantilevers zu positionieren, verwendet das Quantum Diamond Microscope von Q-CAT einen Sensor, der eine Vielzahl von NV-Zentren enthält. Dadurch kann eine Fläche von mehreren Millimetern gleichzeitig vermessen werden. Diese Technik ermöglicht erstmals die Abbildung der Magnetisierung in Echtzeit mit einer extrem hohen Empfindlichkeit, wie sie sonst nur von SQUID-Magnetometern bekannt ist. Im Vergleich zu einem scannenden SQUID bietet die Technik eine deutlich bessere räumliche Auflösung. Es wird nicht nur die Feldstärke der Probe an einem bestimmten Ort gemessen, sondern auch der lokale Feldvektor. Anwendungen sind z.B: