論文の概要: Identity Test of Single NV$^-$ Centers in Diamond at Hz-Precision Level
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.01453v1
- Date: Sat, 3 Jul 2021 15:18:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-23 16:43:40.544271
- Title: Identity Test of Single NV$^-$ Centers in Diamond at Hz-Precision Level
- Title（参考訳）: hz-precisionレベルにおけるダイヤモンド中のnv$^-$単一中心の同一性試験
- Authors: Tianyu Xie, Zhiyuan Zhao, Maosen Guo, Mengqi Wang, Fazhan Shi,
Jiangfeng Du
- Abstract要約: ダイヤモンド中の負の窒素空孔中心は、環境条件下であっても、Hzの精度で同一の存在を示す可能性がある。
これらの結果は、アンサンブルNV中心に基づく堅牢で統合された原子状時計の潜在的な応用を示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.659612267779274
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Atomic-like defects in solids are not considered to be identical owing to the
imperfections of host lattice. Here, we found that even under ambient
conditions, negatively charged nitrogen-vacancy (NV$^-$) centers in diamond
could still manifest identical at Hz-precision level, corresponding to a
10$^{-7}$-level relative precision, while the lattice strain can destroy the
identity by tens of Hz. All parameters involved in the NV$^-$-$^{14}$N
Hamiltonian are determined by formulating six nuclear frequencies at
10-mHz-level precision and measuring them at Hz-level precision. The most
precisely measured parameter, the $^{14}$N quadrupole coupling $P$, is given by
-4945754.9(8) Hz, whose precision is improved by nearly four orders of
magnitude compared with previous measurements. We offer an approach for
performing precision measurements in solids and deepening our understandings of
NV centers as well as other solid-state defects. Besides, these high-precision
results imply a potential application of a robust and integrated atomic-like
clock based on ensemble NV centers.
- Abstract（参考訳）: 固体中の原子様欠陥は、ホスト格子の不完全性のため同一ではないと考えられている。
ここで, 環境条件下でも, ダイヤモンド中の負電荷の窒素空孔 (nv$^-$) 中心は10$^{-7}$の相対精度に対応して, hz-precisionレベルで同一視され, 格子ひずみは数十hzで同一性を破壊することが判明した。
NV$^-$-$^{14}$N ハミルトニアンは10mHzレベルの精度で6つの核周波数を定式化し、それらをHzレベルの精度で測定することで決定される。
最も正確に測定されたパラメータは、$^{14}$N四重極結合$P$で、-4945754.9(8)Hzで与えられる。
固体の精密測定を行い,NV中心と他の固体欠陥の理解を深めるためのアプローチを提案する。
さらに、これらの高精度な結果は、アンサンブルNV中心に基づく堅牢で統合された原子時計の潜在的な応用を意味する。
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