近年来随着物理研究进步、量子调控技术的发展,金刚石氮空位(Nitrogen-Vacancy,NV)色心磁传感技术取得了很大进步,但是人们对磁传感技术的要求也越来越高。因此有着人工可制备、体积小、灵敏度高、化学特性稳定的利用金刚石NV色心进行磁探测技术应运而生。系综NV色心具有高光子计数率、探测方法简单、弛豫时间长等优势,因此现在成为量子磁传感的研究热门。由于金刚石NV色心会与周围环境发生相互作用产生退相干影响磁场检测灵敏度,因此利用精准的量子调控技术进行量子调控提高磁场检测灵敏度成为了量子度量学的研究重点。因此本文主要进行了以下研究:第一,从理论上对金刚石NV色心的能级结构以及晶体结构做了介绍,并建立退相干时间量子调控理论模型,讨论了在不同条件下金刚石NV色心的哈密顿量表示,研究了系综NV色心的量子操控基本原理,为后续量子调控奠定基础。第二,为实现精确的量子调控,以脉冲精确输出与仪器同步为主要研究手段,开发了一套基于Lab VIEW的任意脉冲序列发生程序,能够准确输出多路高精度脉冲,实现各个仪器之间的同步运行;同时开发了一套专门用于量子操控数据采集程序,能够进行脉冲触发数据采集。第三,进行了基于NV色心的微弱磁场检测系统优化,以量子调控所必须物理量——激光、微波脉冲为切入点,通过改变激光功率与微波功率观察磁场检测灵敏度的变化情况,得到了磁场检测灵敏度与激光、微波功率的关系找到最优解进行系统优化;进行了拉比周期的测量,为后续的动力学解耦以及退相位时间检测打下基础;进行相干特性研究,测得了横向弛豫时间以及退相位时间。该研究初步实现了利用微波、激光对金刚石NV色心的调控,并且对部分相干特性进行了检测研究,为后续实现动力学解耦延长退相干时间打下基础。