論文の概要: Quantum sensitivity limits of nuclear magnetic resonance experiments
searching for new fundamental physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06284v1
- Date: Wed, 10 Mar 2021 19:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:34:38.239372
- Title: Quantum sensitivity limits of nuclear magnetic resonance experiments
searching for new fundamental physics
- Title（参考訳）: 核磁気共鳴実験の量子感度限界 : 新しい基礎物理を求めて
- Authors: Deniz Aybas, Hendrik Bekker, John W. Blanchard, Dmitry Budker, Gary P.
Centers, Nataniel L. Figueroa, Alexander V. Gramolin, Derek F. Jackson
Kimball, Arne Wickenbrock, Alexander O. Sushkov
- Abstract要約: 核磁気共鳴は、超軽いアクシオンのような暗黒物質を探すための有望な実験的アプローチである。
我々は、磁気共鳴実験の回路モデルを検討し、スピン投射ノイズ、サーマルノイズ、増幅ノイズの3つのノイズ源を定量化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 91.6474995587871
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nuclear magnetic resonance is a promising experimental approach to search for
ultra-light axion-like dark matter. Searches such as the cosmic axion
spin-precession experiments (CASPEr) are ultimately limited by
quantum-mechanical noise sources, in particular, spin-projection noise. We
discuss how such fundamental limits can potentially be reached. We consider a
circuit model of a magnetic resonance experiment and quantify three noise
sources: spin-projection noise, thermal noise, and amplifier noise. Calculation
of the total noise spectrum takes into account the modification of the circuit
impedance by the presence of nuclear spins, as well as the circuit back-action
on the spin ensemble. Suppression of the circuit back-action is especially
important in order for the spin-projection noise limits of searches for
axion-like dark matter to reach the quantum chromodynamic axion sensitivity.
- Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴は、超光子のようなダークマターを探索するための有望な実験手法である。
宇宙軸スピン沈降実験(CASPEr)のような探索は、最終的に量子力学的ノイズ源、特にスピン投射ノイズによって制限される。
このような基本的な限界をどのように達成できるかを議論する。
磁気共鳴実験の回路モデルを検討し、スピン投影ノイズ、熱雑音、増幅器ノイズの3つのノイズ源を定量化する。
総雑音スペクトルの計算は、核スピンの存在による回路インピーダンスの変化とスピンアンサンブルの回路バックアクションを考慮に入れている。
回路バックアクションの抑制は、アクシオン様ダークマター探索のスピン投影ノイズを量子色力学アクシオン感度に到達するために特に重要である。
関連論文リスト
- Cooperative Spin Amplification [4.561604895218612]
フィードバック回路内に129Xe核スピンを埋め込んだ新しい信号増幅実験を行った。
フォトンショットノイズを超える4.0 fT/Hz$1/2$の超高感度を実現する。
我々の発見は量子増幅の物理学を協調的なスピンシステムに拡張し、様々な既存のセンサーに一般化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-20T14:55:34Z) - Quantum sensing via magnetic-noise-protected states in an electronic
spin dyad [0.0]
非ゼロ結晶体を特徴とするスピンS=1で形成されるヘテロスピン系のコヒーレントスピンダイナミクスについて検討した。
我々は、それらの間のゼロ量子コヒーレンスが驚くほど長寿命であることを示します。
これらのスピンダイアドは、精密磁力計のナノスケール勾配計や、磁気ノイズのない電気測定と熱センサーのプローブとして利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T19:27:17Z) - Optically driven spin precession in polariton condensates [0.0]
マイクロキャビティ・ポラリトン凝縮体における全光駆動スピン前駆体を導入する。
我々は、凝縮体への外接によってのみ制限されるマクロ的なスピンコヒーレンス時間で、いくつかのGHz駆動のスピンプレセッションを実現する。
我々の観測は平均場モデリングによって支持され、核磁気共鳴効果の駆動散逸型量子流体類似体が証明されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-05T18:30:24Z) - Quantum Science and the Search for Axion Dark Matter [91.3755431537592]
ダークマターパズルは現代の物理学において最も重要なオープン問題の一つである。
多数の精密実験が、アクシオンのようなダークマターの3つの非重力相互作用を探索している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T02:52:56Z) - Acoustic frequency atomic spin oscillator in the quantum regime [2.1057988880229024]
スピン測定の量子バックアクションと光の入射的スキーズは、スピン振動によって6kHzまで低下する。
その結果,音響領域における量子ノイズ低減とエンタングルメント・エンハンスドセンシングへの重要な一歩となった。
重力波検出器のブロードバンド雑音低減効果について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-20T11:20:50Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。
我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。
我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z) - Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors [55.41644538483948]
標準量子限界における熱力学ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。
近年の文献で指摘されているエネルギー分解限界(ERL, Energy Resolution Limit)は, 桁違いに超えることがある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:44:12Z) - Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。
提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z) - Cavity quantum electrodynamic readout of a solid-state spin sensor [0.0]
固体スピンセンサーには、普遍的で高忠実な読み出し技術がない。
誘電体マイクロ波空洞への強い結合を通じて窒素空洞(NV)中心の集合体を高忠実で室温で読み取る方法を示した。
以上の結果から, アンサンブルサイズの増大, スピン共鳴線幅の縮小, キャビティ品質の向上などにより, 固体スピンセンサの単体読み出し精度を実現するための明確な経路が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-02T18:57:40Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。