现如今,量子信息是横跨了物理学与信息科学的前沿研究领域,具有很多分支研究方向。在国内,与量子信息相关的研究组在这一领域上的不同方向上都开展了很多研究工作。本文主要介绍了其中一个研究方向:基于固态自旋的量子调控。我们的主要研究对象是存在于金刚石内的NV色心,其主要是由金刚石晶格缺陷形成的空位与氮原子杂质所组成。在基于NV色心的量子信息实验台上,我们的目的是能够实现对NV色心量子态的操控。为了达到这一目的,由于金刚石内部NV色心的量子态不确定,我们首先要对其持续施加532nm激光来初始化量子态,使其量子态尽可能地以很高的保真度保持在m_s=0态上;随后对其施加连续激光和高强度磁场,并进行微波频率扫频,通过收集NV色心发出的荧光,记录其荧光强度,得到NV色心的ODMR光谱。NV具有四个轴,我们选用主轴,由于塞曼效应(原子光谱在外加磁场时会发生分裂)的影响,主轴在ODMR光谱2870MHz频点附近会出现两个荧光强度波谷,分别对应着NV的两个量子态,即m_s=±1。我们根据两个态对应的ODMR光谱上的频率点,来选择性地施加特定频率微波射频信号,以此来把NV的m_s=0态耦合到m_s=1或m_s=-1态上,实现对NV量子态的操控。本文的主要工作内容就是搭建能够为金刚石NV色心量子调控实验提供频率可调、相位任意可调的微波信号以及微波交变磁场的微波系统。为了实现这一目标,本文首先基于单边带信号调制原理,利用一系列微波器件搭建出了微波系统中的微波桥,经调试后,实现了微波信号的单边带调制、频率可调以及相位任意可调;其次,我们利用具有损耗低、无截止频率等特点的槽线传输线,结合其具有良好辐射特性的衍变结构Ω型开路槽线,设计了一种适用于金刚石NV色心实验的专用辐射结构,该辐射结构能够将经过微波桥调制和功率放大器放大后的微波信号转化为微波交变磁场,进而作用于NV色心,并利用磁控溅射、激光刻蚀以及电化学镀铜等工艺方法实现了辐射结构的低成本制作,该辐射结构经过矢量网络分析仪等仪器测试后,被应用到了金刚石NV色心量子实验平台中,取得了较好的实验效果;最后,基于以上工作的技术支持,本文完成了基于Wigner函数的金刚石NV色心单个电子自旋量子态的实验重构。