論文の概要: State-dependent phonon-limited spin relaxation of nitrogen-vacancy
centers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.11529v1
- Date: Wed, 22 Jul 2020 16:38:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 18:28:08.353829
- Title: State-dependent phonon-limited spin relaxation of nitrogen-vacancy
centers
- Title（参考訳）: 窒素空洞中心の状態依存性フォノン制限スピン緩和
- Authors: M.C. Cambria, A. Gardill, Y. Li, A. Norambuena, J.R. Maze, and S.
Kolkowitz
- Abstract要約: 我々は、$|m_s=-1rangle leftrightarrow |m_s=+1rangle$ transitionの緩和は、$|m_s=0rangle leftrightarrow |m_s=pmの緩和の約2倍の速さで起こることを示した。
295 K における NV の最大コヒーレンス時間は 6.8(2) ms に制限される。
- 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: Understanding the limits to the spin-coherence of the nitrogen-vacancy (NV)
center in diamond is vital to realizing the full potential of this quantum
system. We show that relaxation on the $|m_{s}=-1\rangle \leftrightarrow
|m_{s}=+1\rangle$ transition occurs approximately twice as fast as relaxation
on the $|m_{s}=0\rangle \leftrightarrow |m_{s}=\pm 1\rangle$ transitions under
ambient conditions in native NVs in high-purity bulk diamond. The rates we
observe are independent of NV concentration over four orders of magnitude,
indicating they are limited by spin-phonon interactions. We find that the
maximum theoretically achievable coherence time for an NV at 295 K is limited
to 6.8(2) ms. Finally, we present a theoretical analysis of our results that
suggests Orbach-like relaxation from quasilocalized phonons or contributions
due to higher-order terms in the spin-phonon Hamiltonian are the dominant
mechanism behind $|m_{s}=-1\rangle \leftrightarrow |m_{s}=+1\rangle$
relaxation, motivating future measurements of the temperature dependence of
this relaxation rate.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(nv)中心のスピンコヒーレンスに対する限界を理解することは、この量子系のポテンシャルの完全な実現に不可欠である。
高純度バルクダイヤモンド中のネイティブnvsの環境条件下で、$|m_{s}=-1\rangle \leftrightarrow |m_{s}=+1\rangle$遷移の緩和が$|m_{s}=0\rangle \leftrightarrow |m_{s}=\pm 1\rangle$遷移の約2倍の速度で起こることを示す。
観測される速度は4桁以上のNV濃度とは独立であり、スピンフォノン相互作用によって制限されることを示している。
295 k における nv の最大到達可能なコヒーレンス時間は 6.8(2) ms に制限されていることが判明し、最後に、スピンフォノンハミルトニアンにおける準局所化されたフォノンや高次項によるオルバッハ的緩和あるいは寄与が ||m_{s}=-1\rangle \leftrightarrow |m_{s}=+1\rangle$ relax の背後にある主要なメカニズムであることを示す理論解析を行った。
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