論文の概要: Parallel optically detected magnetic resonance spectrometer for dozens
of single nitrogen-vacancy centers using laser-spot lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03365v1
- Date: Fri, 6 Nov 2020 14:01:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 03:13:53.309467
- Title: Parallel optically detected magnetic resonance spectrometer for dozens
of single nitrogen-vacancy centers using laser-spot lattice
- Title（参考訳）: レーザースポット格子を用いた数十個の窒素空孔中心の並列光磁気共鳴分光計
- Authors: Mingcheng Cai, Zhongzhi Guo, Fazhan Shi, Chunxing Li, Mengqi Wang, Wei
Ji, Pengfei Wang, Jiangfeng Du
- Abstract要約: パラレル光検出磁気共鳴(PODMR)分光計を開発し,ダイヤモンド中の単一窒素空孔(NV)中心の配列を並列に処理し,操作し,読み出す。
この分光計では、マイクロレンズの配列を用いて、目標焦点面上に20×20のレーザースポット格子(LSL)を生成し、LSLを単一のNV中心の配列に整列させる。
NV中心の量子状態は、オメガ形状コプラナーコイルから均一なマイクロ波場によって操作される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.984066705589024
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a parallel optically detected magnetic resonance (PODMR)
spectrometer to address, manipulate and read out an array of single
nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond in parallel. In this spectrometer, we
use an array of micro-lens to generate 20 * 20 laser-spot lattice (LSL) on the
objective focal plane, and then align the LSL with an array of single NV
centers. The quantum states of NV centers are manipulated by a uniform
microwave field from a {\Omega}-shape coplanar coil. As an experimental
demonstration, we observe 80 NV centers in the field of view. Among them,
magnetic resonance (MR) spectrums and Rabi oscillations of 18 NV centers along
the external magnetic field are measured in parallel. These results can be
directly used to realize parallel quantum sensing and multiple times speedup
compared with the confocal technique. Regarding the nanoscale MR technique,
PODMR will be crucial for high throughput single molecular MR spectrum and
imaging.
- Abstract（参考訳）: パラレル光検出磁気共鳴(PODMR)分光計を開発し, ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心の配列を並列に処理し, 操作し, 読み出す。
この分光計では、マイクロレンズの配列を用いて、目標焦点面上に20×20のレーザースポット格子(LSL)を生成し、LSLを単一のNV中心の配列に整列させる。
NV中心の量子状態は {\displaystyle {\Omega} 形状のコプラナーコイルから均一なマイクロ波場によって操作される。
実験実験として,80個のnv中心を視野で観察した。
このうち、磁気共鳴(MR)スペクトルと18NV中心のラビ振動は、外部磁場に沿って並列に測定される。
これらの結果は、共焦点法と比較して並列量子センシングと複数回高速化を実現するために直接利用できる。
ナノスケールMR技術に関して、PODMRは高スループットの単一分子MRスペクトルとイメージングに不可欠である。
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