論文の概要: Tunable Gyromagnetic Augmentation of Nuclear Spins in Diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13507v1
• Date: Tue, 28 Sep 2021 06:14:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 07:56:08.490507
• Title: Tunable Gyromagnetic Augmentation of Nuclear Spins in Diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の核スピンの可変磁気増強
• Authors: R. M. Goldblatt, A. M. Martin and A. A. Wood
• Abstract要約: この研究は、暗黒核スピンの高速量子制御を実装できる状態を特定する。 室温で長寿命のスピン量子ビットの迅速な制御に関するさらなる調査の基礎を築いている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nuclear spins in solids exhibit long coherence times due to the small nuclear gyromagnetic ratio. This weak environmental coupling comes at the expense of slow quantum gate operations, which should be as fast as possible for many applications in quantum information processing and sensing. In this work, we use nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond to probe the nuclear spins within dark paramagnetic nitrogen defects (P1 centers) in the diamond lattice. The gyromagnetic ratio of the P1 nuclear spin is augmented by hyperfine coupling to the electron spin, resulting in greatly enhanced coupling to radiofrequency control fields. We then demonstrate that this effect can be tuned by variation of an external magnetic field. Our work identifies regimes in which we are able to implement fast quantum control of dark nuclear spins, and lays the foundations for further inquiry into rapid control of long-lived spin qubits at room temperature.
• Abstract（参考訳）: 固体中の核スピンは、小さな核磁気比のために長いコヒーレンス時間を示す。 この弱い環境結合は、遅い量子ゲート演算を犠牲にしており、量子情報処理とセンシングの多くのアプリケーションで可能な限り高速である。 本研究では,ダイヤモンド中の窒素空孔(nv)中心を用いて,ダイヤモンド格子内の暗常磁性窒素欠陥(p1中心)内の核スピンを調べる。 P1核スピンのジャイロ磁気比は、電子スピンとの超微細結合によって増強され、電波制御磁場とのカップリングが大幅に強化される。 次に、この効果が外部磁場の変動によって調整可能であることを示す。 我々の研究は、暗核スピンの高速量子制御を実現することができるレジームを特定し、室温での長寿命スピン量子ビットの迅速な制御に関するさらなる調査の基礎を築いた。

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