窒素空孔中心（NVセンター）とは、ダイヤモンドの結晶の中に人工的に作られる、ごく小さな「欠陥」のことです。ダイヤモンドは炭素原子が規則正しく並んでできていますが、その一部の炭素原子を窒素原子に置き換え、さらにすぐ隣の炭素原子を1つ抜き取ることで、特殊な構造が生まれます。これが窒素（Nitrogen）と空孔（Vacancy）という名前の由来です。
この小さな欠陥は、まるで原子1個分のミニチュアな磁石やセンサーのようにふるまいます。しかも常温・常圧でも量子的な性質（重ね合わせなど）を比較的長く保てるという珍しい特徴があり、レーザー光を当てたり電波を当てたりすることで、その状態を外部から読み書きできます。特別な冷却装置がなくても扱いやすいことから、実験室だけでなく実用的な応用にもつながりやすい技術として注目されています。
身近な例えで言えば、ダイヤモンドという頑丈な「容器」の中に、外の磁場や温度、電場の変化にとても敏感に反応する「小さな量子センサー」を埋め込んだようなものです。この性質を利用して、脳の神経活動を検出する超高感度の磁気センサーや、量子コンピュータの記憶装置（量子メモリ）、さらには量子ネットワークをつなぐ中継ぎ役としての研究が進められています。
