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基于固态自旋系统的量子技术（量子计算，量子信息和量子度量学）是物理界一个重要的研究方向，而自旋在固态环境下的退相干是其中一个关键问题。金刚石中的NV色心由于其室温下较强的相干时间，微波控制技术以及光学读出技术，迅速成为量子技术的理想物理平台。重要的进展有单核自旋的探测，纳米尺度空间分辨率的磁仪以及量子纠错的演示等等，然而，NV色心与周围核自旋库的超精细相互作用而导致的退相干依然是这些技术的瓶颈。动力学退耦技术在消除核自旋库导致的的退相干方面获得了巨大的成功，但是也有它的不足，那就是它与量子比特的操作过程并不兼容，这就限制了这项技术在某些方面的应用。还有一些其他的办法可以用来减少退相干过程的影响，比如通过激光照射NV色心引入耗散，从而用耗散的办法将核自旋库制备到一个低噪声态，比如，通过动力学极化增加自旋库的极化度，从而降低自旋库的涨落来延长NV色心的相干时间。这类办法的优点就是，它不会与比特的相干控制过程冲突，因此是控制比特相干性的一个重要发展方向。 本文中，我们主要研究两个方面的内容:一个就是如何通过光照NV色心而导致的核自旋的耗散过程来控制核自旋库，另一个就是量子度量学中的数据后处理的优化问题。对于第一个方面的内容，我们研究了三个问题，第一个是解释了实验[1]中的实验现象:用耗散的办法，通过核自旋的超精细相互作用来压制核自旋库的Overhauser场的涨落，从而可以延长NV色心的退相干时间。然后我们讨论了如何优化这种压缩效果。第二个是提出了在NV色心基态免交差点附近通过光学泵浦的办法来实现核自旋库极化的理论方案。第三就是理论上研究了NV色心周围核自旋由于光照而导致的弛豫和退相干过程。结果表明提高NV色心的光学极化度可以抑制核自旋由于光照而导致的耗散过程。对于第二个方面的内容，我们研究了如何优化基于相位估计算法的磁仪中的数据后处理过程，以及对含时磁场的实时跟踪测量问题。