論文の概要: Robust optical readout and characterization of nuclear spin transitions in nitrogen-vacancy ensembles in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00109v1
• Date: Tue, 31 Dec 2019 23:47:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-16 21:10:29.124213
• Title: Robust optical readout and characterization of nuclear spin transitions in nitrogen-vacancy ensembles in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空洞アンサンブルにおけるロバスト光読み出しと核スピン遷移のキャラクタリゼーション
• Authors: A. Jarmola, I. Fescenko, V. M. Acosta, M. W. Doherty, F. K. Fatemi, T. Ivanov, D. Budker, V. S. Malinovsky
• Abstract要約: ダイヤモンド中の核スピンアンサンブルは、回転センシングを含む量子センシングの応用には有望な候補である。 ダイヤモンド窒素空孔(NV)中心の14N核スピンに付随する光学的検出された核スピン遷移のキャラクタリゼーションを行う。 ここで報告される温度と磁場の依存性は、回転センシングのような量子センシングの応用や、量子情報処理の応用に重要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nuclear spin ensembles in diamond are promising candidates for quantum sensing applications, including rotation sensing. Here we perform a characterization of the optically detected nuclear-spin transitions associated with the 14N nuclear spin within diamond nitrogen vacancy (NV) centers. We observe nuclear-spin-dependent fluorescence with the contrast of optically detected 14N nuclear Rabi oscillations comparable to that of the NV electron spin. Using Ramsey spectroscopy, we investigate the temperature and magnetic-field dependence of the nuclear spin transitions in the 77.5-420 K and 350-675 G range, respectively. The nuclear quadrupole coupling constant Q was found to vary with temperature T yielding d|Q|/dT=-35.0(2) Hz/K at T=297 K. The temperature and magnetic field dependencies reported here are important for quantum sensing applications such as rotation sensing and potentially for applications in quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの核スピンアンサンブルは、回転センシングを含む量子センシング応用の候補として有望である。 ここでは、ダイヤモンド窒素空孔(NV)中心における14N核スピンに関連する光学的検出された核スピン遷移のキャラクタリゼーションを行う。 我々は、nv電子スピンに匹敵する14n核ラビ振動の対照的に、核スピン依存蛍光を観察した。 ラムゼー分光法を用いて, 77.5-420 k および 350-675 g の範囲における核スピン転移の温度および磁場依存性について検討した。 核四極子結合定数Qは、T=297 Kで温度Tが d|Q|/dT=-35.0(2) Hz/K になるにつれて変化することがわかった。

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