論文の概要: Probing Environmental Spin Polarization with Superconducting Flux Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.14244v2
• Date: Wed, 1 Apr 2020 15:29:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-27 07:41:21.198754
• Title: Probing Environmental Spin Polarization with Superconducting Flux Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導フラックス量子ビットによる環境スピン偏極の探索
• Authors: T. Lanting, M. H. Amin, C. Baron, M. Babcock, J. Boschee, S. Boixo, V. N. Smelyanskiy, M. Foygel, A. G. Petukhov
• Abstract要約: 時間スケールでは5$mu$sから5ms、温度は12.5から22mKである。 測定された分極と温度は、5.7pm 0.3$ mKの温度での相転移の強い証拠となる。 これらの結果は、ランダムなスピンのクラスターからなる環境と一致していると論じる。
• 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: We present measurements of the dynamics of a polarized magnetic environment coupled to the flux degree of freedom of rf-SQUID flux qubits. The qubits are used as both sources of polarizing field and detectors of the environmental polarization. We probe dynamics at timescales from 5 $\mu$s to 5 ms and at temperatures between 12.5 and 22 mK. The measured polarization versus temperature provides strong evidence for a phase transition at a temperature of $5.7\pm 0.3$ mK. Furthermore, the environmental polarization grows initially as $\sqrt{t}$, consistent with spin diffusion dynamics. However, spin diffusion model deviates from data at long timescales, suggesting that a different phenomenon is responsible for the low-frequency behavior. A simple $1/f$ model can fit the data at all time scales but it requires empirical low- and high-frequency cutoffs. We argue that these results are consistent with an environment comprised of random clusters of spins, with fast spin diffusion dynamics within the clusters and slow fluctuations of the total moments of the clusters.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,rf帯磁束量子ビットの自由度に結合した偏光磁気環境のダイナミクスの測定を行う。 クビットは、偏光場と環境偏光検出器の両方の源として使用される。 我々は5ドルから5msまでの時間スケールと12.5～22mkの温度でのダイナミクスを調査した。 測定された分極と温度は、5.7\pm 0.3$ mKの温度での相転移の強い証拠となる。 さらに、環境偏光は最初$\sqrt{t}$として成長し、スピン拡散力学と一致する。 しかし、スピン拡散モデルは長い時間スケールでデータから逸脱し、異なる現象が低周波の挙動の原因であることを示唆している。 単純な1/f$モデルは、すべての時間スケールでデータに適合するが、実証的な低周波および高周波の遮断が必要である。 これらの結果は、クラスタ内の高速スピン拡散ダイナミクスと、クラスタの全モーメントの緩やかなゆらぎを伴うランダムなスピンクラスタからなる環境と一致している。

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