精密測量是人類深化認知自然界的重要手段，如原子鐘和引力波探測等領域都以精密測量為基礎，而粒子的全同性是開展高精度測量的前提。但是，對于固體中的類原子缺陷，由于固態晶格的復雜性，目前尚未對固體中的類原子缺陷進行過高精度的全同性檢驗。近十年來，金剛石中的一種類原子缺陷——氮-空位色心得到了廣泛關注。這種缺陷具有很多優良的性質，基于這些優勢，氮-空位色心已經在量子精密測量和量子計算等領域被廣泛應用。
在室溫大氣條件下，研究組對氮-空位色心的全同性進行了赫茲級水平的檢驗，通過采用拉姆齊干涉法對該系統的哈密頓量進行了測量，在赫茲級水平上對不同色心進行了比較。其中，對氮核自旋的電四極矩耦合的測量最為精確，測量值的精度比以往實驗提高了四個數量級。實驗驚奇地發現，即使在室溫大氣條件下，不同的色心仍能在赫茲水平上表現為全同，而不均勻的晶格應力可使色心產生數十赫茲的差異。
基于以上全同性檢驗的結果，研究組提出了一種具有高魯棒性和集成性特點的固態原子鐘的新方案。相較于現有商用原子鐘，該固態原子鐘具有高魯棒性和易于集成的特點，更適合在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰性的復雜環境下工作。
該成果提供了一種在固態自旋中開展精密測量的方法，加深了對固態類原子缺陷的認識。未來，測量精度可在低溫下進一步提升至毫赫茲水平。在應用層面上，該工作提出了一類具有高魯棒性和集成性特點的固態原子鐘，相關成果已申請專利。