Dies macht es extrem schwierig, physikalische Größen wie elektrische und magnetische Felder, die von einzelnen Atomen ausgehen, exakt zu vermessen. Nur wenn das Beobachtungswerkzeug äußerst empfindlich und selbst ähnlich klein ist wie ein Atom, kann es die schwachen Felder einzelner Atome auflösen. Ein Quantensensor nutzt quantenmechanische Phänomene wie den Spin eines Elektrons oder die Verschränkung von Quantenzuständen, um präzise Messungen zu ermöglichen. Viele davon reagieren äußerst empfindlich auf elektrische und magnetische Felder. Die Defekte reagieren auf elektrische und magnetische Felder und entfalten ihre Eigenschaften nur dann, wenn sie tief in das Material eingebettet sind.
