超灵敏的旋转传感器，旋转晶体对内部粒子自旋有影响，钻石做实验
自旋是世界所有物质普遍存在的现象。
在量子力学中，自旋是粒子所具有的内在性质，粒子在旋转时具有角动量，旋转而产生一个磁场。
基本粒子自旋与角动量的概念是在1925年所提出的。当时的科学家在处理电子的磁场理论时，把电子想象为一个带电的球体，粒子自转了变产生了磁场。
在量子力学中，人们证明基本粒子是不可分割的点粒子，粒子的自旋和宏观物质的自转并不是同一种性质，自旋是粒子本身就有的内在性质，并且其量值是量子化的，无法被改变。
从星系到单个分子的所有事物都以无数的时间尺度旋转，并对每个系统的物理过程产生根本影响。量子系统也受到物理旋转的影响。就是说，宏观物质旋转时，里面的粒子的自旋性质也会跟着受影响。但是在大多数情况下，由于以可与系统相干时间相当的速率可控地旋转可寻址量子系统做起来很困难，所以人们很难观察内部粒子的自旋会发生什么样的改变。
而最新的研究报告显示，科学家首次测量了晶体快速旋转时晶体中单个量子自旋的影响。墨尔本大学的亚历山大·伍德用20万转/分的转速旋转了钻石，并使用激光和微波测量了钻石对旋转的影响。未来还可以进一步开发技术以测量纳米级的旋转。
钻石含有固态自旋量子位，例如钻石中的氮空位中心提供了实验机会，显示了宏观物质旋转如何影响量子系统，它们的相干时间长达几毫秒。由于钻石的自然量化轴是由主体金刚石晶体的方向设定的，旋转晶体会旋转量子位，因此可以独立检查磁场等其它现象的影响。
在实验中，研究者观察到旋转钻石中的单个氮空位量子位与外部微波场之间的相移，这取决于氮空位的内在轴，微波场和旋转轴之间的角度，这种旋转感应的相位可以非线性累积，所以电子自旋的自旋回波在测量中可以被检测到。
将倾斜的氮量子位的物理旋转产生的Berry相用作陀螺仪传感器，钻石系统中Berry相的实现已限于固定系统。使用光学跃迁沿Bloch球上的闭合路径驱动氮量子位自旋，其他部分则沿着旋转框架中的电路变化的附加非共振微波驱动场，最后通过相移微波脉冲模拟旋转，模拟微波场的旋转。
由于微波场在氮量子位的物理旋转框架中的有效旋转，使得旋转引起的相移可以非线性地累积。因此，能够利用自旋回波序列的去耦特性来延长干涉仪的时间，从而可以在嘈杂的环境中直接测量电子自旋的旋转感应相移。
将一块钻石固定在旋转圆柱体上，并沿着自旋的旋转轴施加磁场。首先在钻石上发射激光脉冲使氮量子位自旋进入较低能量状态，这样，钻石会受到一系列微波脉冲的作用，这些脉冲使氮量子位自旋的方向旋转。观察氮量子位自旋发射的荧光来读出其能量状态，就能知晓钻石中氮量子位自旋的变化了。
结果显示，氮量子位自旋以较高能量状态终止的可能性取决于钻石的旋转轴和所施加微波信号的极化之间的角度，电子自旋相移是由于物理旋转引起的。
简单的物理旋转可以对微观世界产生很多复杂的物理效果。未来可以考虑在不同系统中以更快的时间尺度进行旋转量子测量，例如纳米金刚石，这对于实现灵敏的扭矩检测器和探测基本量子力学具有有趣的前景。
总的来讲，宇宙世界是个充满自旋的世界，大到宏观物质的自转，小到基本粒子的自旋。而宏观物质的自转不同于粒子的自旋，自旋是粒子与生俱来的性质。但是宏观物质的旋转对其内部粒子的自旋有无影响？研究者旋转钻石发现钻石中的氮量子位自旋受到了影响，于是证明了宏观物质的旋转会影响内部粒子的自旋。