合成ダイヤモンド
1879年から1928年にかけて、合成が試みられたが、全て失敗している。1940年代には、アメリカ合衆国、スウェーデン、そしてソビエト連邦がCVD法とHPHT法を用いた合成を体系的に研究し始め、1953年頃に最初の再現可能な合成方法を発表した。現在はこの2つの方法で主に合成されている。CVD法、HPHT法以外では、1990年代後半に炭素元素を含む爆薬を使用し、爆轟（デトネーション）による合成法が開発された。さらに高出力の超音波を用いてグラファイトを処理するキャビテーション法もあるが、未だ商業的には利用されていない。
ダイヤモンド窒素-空孔中心
通常、量子状態はたいへん壊れやすいが、ダイヤモンドの場合は結合が強く硬いため「バンドギャップ」が広く、数百℃以上の高いエネルギーを加えてもこの電子を放出しないという性質があり、このことがスピンの安定に役立っていて、スピンの量子情報を壊す原因として、結晶構造の変形のしやすさを表す指標である「弾性係数」や、他の不純物や欠陥が持つスピンの存在などがあるものの、ダイヤモンドは硬く、また不純物や欠陥については炭素という1種類の元素からできているので、近年、合成技術が進歩したことで不純物や欠陥の影響を除去しやすく、スピンが持つ量子情報を室温で長く保持させることに貢献していて十分長く量子特有の「重ね合わせ状態」を保持できる。現時点では室温で一個のスピンを操作したり、検出したり、観測できるのは、ダイヤモンド中のNV中心のみとされる。