Нами был реализован компактный оптоволоконного квантовый зонд с каналом доставки СВЧ-излучения, позволяющий обеспечить измерения температуры и магнитного поля с высоким пространственным разрешением и высокой точностью. В качестве квантовых сенсоров использовались искусственные монокристаллы алмаза с центрами окраски (отрицательно заряженными NV-центрами). Центры окраски образовывались в процессе облучения микрокристаллов алмаза высокоэнергетичными (МэВ) электронами с последующим высокотемпературным  отжигом. В результате данного  технологического процесса  достигалась плотность NV-центров порядка 10¹⁶см^-3. Были использованы монокристаллы алмаза с диаметрами от нескольких десятков до нескольких сотен микрометров, которые позиционировались на торце оптического волокна в области его световодной сердцевины.

Создание компактного и технологичного интерфейса, содержащего световодные и СВЧ каналы, позволяет существенно расширить области применения зонда, для  локальных измерений температуры и магнитного поля, в том числе и труднодоступных местах. На начальных этапах работ использовалась СВЧ-линия с двумя медными цилиндрическими проводниками, закрепляемыми вдоль оптического волокна и изгибаемого на его конце для концентрации магнитного поля в области нахождения микрочастицы алмаза. Более технологичным вариантом является формирование двухпроводная металлическая СВЧ-линии методом лазерной фотолитографии, который является предпочтительным для изготовления тонких металлических полос на стеклянной поверхности оптоволокна.

Другим направлением технического совершенствования зонда является использование микроструктурированных (МС) оптических волокон. Специальные архитектуры оболочки могут обеспечить высокую числовую апертуру волоконного сенсора и большую эффективность сбора рассеянного сигнала флуоресценции. Применение многоканального оптического волокна обеспечивает возможность размещения на торце волокна более одного микро- или нанокристалла алмаза, что принципиально позволяет проводить измерение магнитного поля и температуры в нескольких точках одновременно и обеспечивает построение двумерных карт распределения магнитного поля и/или температуры без сканирования зонда.

В лаб. 312 МГУ проводятся эксперименты по применения зондов в задачах опто- и термогенетики. Зонд вживляется или позиционируется в мозге лабораторного животного. Тестовые измерения на живых животных показали работоспособность разработанного зонда, значительно расширяющего инструменты нейробиологических исследований. Показана возможность измерений температуры в мозге живой мыши с точностью не хуже 0,1 К и пространственным разрешением порядка 30 мкм, соответствующего размеру микрочастицы алмаза. В экспериментальных исследованиях была также показана возможность измерения магнитного поля с пространственным разрешением менее 30 мкм и чувствительностью не хуже 10 нТ/Гц^1/2.

Полученные результаты обеспечивают базу для создания высокоэффективного сверхкомпактного квантового сенсора на основе микро- и наночастиц алмаза с азото-замещёнными вакансиями и оптического световода с интегрированной на его поверхности СВЧ-линией для локальной эндоскопометрии температуры и магнитного поля. Возможные области применения разработанного оптомикроволноводного зонда простираются от задач квантовой физики до in vivo биовизуализации. Применение новых типов квантовых сенсоров на основе  Ge и Si центров окраски позволяет проводить измерения без использования микроволнового поля, что позволяет говорить о еще более серьезном повышении технологичности разрабатываемых сенсоров.