論文の概要: Wavelet-resolved coherence beats in the Overhauser field of a thermal nuclear spin ensemble

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.11812v2
• Date: Thu, 3 Mar 2022 05:49:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 02:15:51.949722
• Title: Wavelet-resolved coherence beats in the Overhauser field of a thermal nuclear spin ensemble
• Title（参考訳）: 熱核スピンアンサンブルのオーバーハウザー場におけるウェーブレット分解コヒーレンスビート
• Authors: Ekrem Taha G\"uldeste, Ceyhun Bulutay
• Abstract要約: この研究は、いわゆるシンクロスケーズウェーブレット変換を導入し、ダイヤモンド結晶構造における核スピンの熱的アンサンブルの双極子変動に光を放つ。 ダイナミクスはゼロ、シングル、ダブル量子遷移に応じて便利に解析できる。
• 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: This work introduces the so-called synchrosqueezed wavelet transform, to shed light on the dipolar fluctuations of a thermal ensemble of nuclear spins in a diamond crystal structure, hyperfine-coupled to a central spin. The raw time series of the nuclear spin bath coherent dynamics is acquired through the two-point correlation function computed using the cluster correlation expansion method. The dynamics can be conveniently analyzed according to zero-, single-, and double-quantum transitions derived from the dipolar pairwise spin flips. We show that in the early-time behavior when the coherence is preserved in the spin ensemble, the Overhauser field fluctuations are modulated by dipole-dipole-induced small inhomogeneous detunings of nearly resonant transitions within the bath. The resulting beating extending over relatively longer time intervals is featured on the scalograms where both temporal and spectral behaviors of nuclear spin noise are unveiled simultaneously. Moreover, a second kind of beating that affects faster dynamics is readily discernible, originating from the inhomogeneous spread of the hyperfine coupling of each nucleus with the central spin. Additionally, any quadrupolar nuclei within the bath imprint as beating residing in the zero-quantum channel. The nuclear spin environment can be directionally probed by orienting the hyperfine axis. Thereby, crucial spatial information about the closely separated spin clusters surrounding the central spin are accessible. Thus, a wavelet-based post processing can facilitate the identification of proximal nuclear spins as revealed by their unique beating patterns on the scalograms. Finally, when these features are overwhelmed by either weakly or strongly coupled classical noise sources, we demonstrate the efficacy of thresholding techniques in the wavelet domain in denoising contaminated scalograms.
• Abstract（参考訳）: この研究は、いわゆるシンクロスケーズウェーブレット変換を導入し、中心スピンに超微細結合されたダイヤモンド結晶構造における核スピンの熱的アンサンブルの双極子ゆらぎの光を放つ。 クラスター相関展開法を用いて計算した2点相関関数により、核スピン浴コヒーレントダイナミクスの生時間列を取得する。 ダイナミクスは双極子対スピンフリップから得られるゼロ、シングル、ダブル量子遷移に応じて便利に解析できる。 スピンアンサンブルにコヒーレンスが保存される初期の挙動において、オーバーハウザー場のゆらぎは、浴中におけるほぼ共振遷移の双極子-双極子誘起小さな不均質なデチューンによって変調される。 核スピンノイズの時間的およびスペクトル的挙動を同時に露光する頭蓋骨に比較的長い時間間隔で曲げたビートが特徴的である。 さらに、より高速な力学に影響を与える第2のビートは、各核と中心スピンとの超微細結合の不均一な拡散から生じる。 さらに、浴槽内の四極子核は、ゼロ量子チャネルにあるビーティングとして印字される。 核スピン環境は、超微細な軸を配向させることで、方向を探査することができる。 これにより、中心スピンを囲む近接したスピンクラスターに関する重要な空間情報がアクセス可能である。 これにより、ウェーブレットベースのポスト処理は、スカルグラム上の独自のビーティングパターンによって明らかにされる近位核スピンの同定を容易にすることができる。 最後に,これらの特徴が弱結合あるいは強結合した古典的雑音源に圧倒される場合,汚染スカルグラムの除去におけるウェーブレット領域のしきい値化手法の有効性を示す。

関連論文リスト

• Momentum-selective pair creation of spin excitations in dipolar bilayers [0.0]
  スピン-1/2量子XXZモデルと長距離および異方性双極子相互作用を介するカップリングを実現した2次元二重層における量子相関の時間的成長と空間的伝播について検討した。 予測された振る舞いは、非常に低い充填率で観測可能であり、リドベルク原子、磁性原子、極性分子アレイによる最先端の実験で利用することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-17T18:50:13Z)
• Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles [79.4957965474334]
  ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学特性のユニークな組み合わせを持ち、固体量子ビットを形成する。 これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。 ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調がスピン緩和とデコヒーレンスの原因であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T13:48:05Z)
• Exact Entanglement Dynamics of Two Spins in Finite Baths [3.773287933806458]
  周辺スピンの有限環境における相相互作用による2スピン絡み合いの蓄積と崩壊を考察する。 スピン環境によるIsing型位相相互作用による非マルコフ脱落は、有効マルコフ処理と比較して正確に解決できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-18T20:09:44Z)
• Active spin lattice hyperpolarization: Application to hexagonal boron nitride color centers [0.0]
  色中心の電子スピンの活発な駆動は、周囲の核スピン浴の過分極の方法として知られている。 ここでは、中心スピンに結合した1次元ハイゼンベルク鎖における様々なスピンカップリングスキームに対するこのアプローチの効率について検討する。 以上の結果から, ホウ素および窒素原子核スピン格子の高偏極化は, 完全熱浴からでも達成可能であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-07T05:42:41Z)
• Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single qubit sensor [62.997667081978825]
  ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。 この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。 我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-21T18:00:17Z)
• One-directional polarization transport in electron/nuclear spin chains with loss and gain [0.0]
  電子スピンポンプとスピン格子緩和の同時存在下でのハイブリッド電子/核スピン系の非エルミタン動力学について検討した。 核分極の限界が一様である環状のパターンは、非分解性で外部駆動の核スピン電流を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-08T13:32:34Z)
• Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin bath [55.41644538483948]
  スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。 窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。 我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z)
• Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
  本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。 超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z)
• 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)
• Cluster-correlation expansion for studying decoherence of clock transitions in spin baths [0.46408356903366527]
  中心スピンのクロック遷移(CT)は、外界ノイズの線形順序で周波数変動が消滅するため、長いコヒーレンス時間を持つ。 スピン浴における中心スピンのデコヒーレンスを研究するために、様々な量子多体法が開発されている。 このようなデコヒーレンス問題に対処する改良型CCE法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-01T12:11:55Z)
• Optically pumped spin polarization as a probe of many-body thermalization [50.591267188664666]
  ダイヤモンド中の13Cのスピン拡散ダイナミクスについて検討し, 発色中心の光スピンポンピングにより室温で動的に偏光する。 核スピン浴中は熱接触が良好であり、超微細結合強度とは実質的に無関係である。 この結果から, 浴室内部の相互作用を制御し, システム内の熱化の開始を調査する興味深い機会が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-01T23:16:33Z)

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。