論文の概要: Robust spin relaxometry with fast adaptive Bayesian estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.12218v2
- Date: Mon, 17 Apr 2023 14:51:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 00:51:24.064983
- Title: Robust spin relaxometry with fast adaptive Bayesian estimation
- Title（参考訳）: 高速適応ベイズ推定によるロバストスピン緩和法
- Authors: Michael Caouette-Mansour, Adrian Solyom, Brandon Ruffolo, Robert D.
McMichael, Jack Sankey, and Lilian Childress
- Abstract要約: 適応ベイズ推定がこの問題によく適していることを示し, 動的緩和パルス列を生成し, 最適動作条件を迅速に発見する。
また, スピンリードアウトコントラスト, 偏光, マイクロ波パルス忠実度において, ドリフトに頑健な4信号計測プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Spin relaxometry with nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond offers a
spectrally selective, atomically localized, and calibrated measurement of
microwave-frequency magnetic noise, presenting a versatile probe for condensed
matter and biological systems. Typically, relaxation rates are estimated with
curve-fitting techniques that do not provide optimal sensitivity, often leading
to long acquisition times that are particularly detrimental in systems prone to
drift or other dynamics of interest. Here we show that adaptive Bayesian
estimation is well suited to this problem, producing dynamic relaxometry pulse
sequences that rapidly find an optimal operating regime. In many situations
(including the system we employ), this approach can speed the acquisition by an
order of magnitude. We also present a four-signal measurement protocol that is
robust to drifts in spin readout contrast, polarization, and microwave pulse
fidelity while still achieving near-optimal sensitivity. The combined technique
offers a practical, hardware-agnostic approach for a wide range of NV
relaxometry applications.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空隙(nv)中心を持つスピン緩和度測定は、スペクトル選択性、原子局在性、およびマイクロ波周波数磁気ノイズのキャリブレーション測定を提供し、凝縮物および生体システムのための汎用プローブを提供する。
典型的には、リラクゼーションレートは最適感度を提供しない曲線フィッティング技術で推定され、しばしばシステムの特に不利な取得時間がドリフトや他の関心のダイナミクスに繋がる。
ここでは、適応ベイズ推定がこの問題によく適合していることを示し、動的緩和パルス列を生成し、最適動作条件を迅速に見つける。
私たちが採用するシステムを含む)多くの状況において、このアプローチは買収を桁違いにスピードアップすることができる。
また, スピンリードアウトコントラスト, 偏光, マイクロ波パルス忠実度において, ドリフトに頑健な4信号計測プロトコルを提案する。
この組み合わせ技術は、幅広いNV緩和計測アプリケーションに対して実用的でハードウェアに依存しないアプローチを提供する。
関連論文リスト
- Fast, accurate, and error-resilient noise spectroscopy via basis optimization [0.0]
本稿では、一般に実行される動的デカップリングに基づくコヒーレンス測定を処理する方法を提案する。
ダイヤモンド中の窒素空孔センサのノイズスペクトルを再構成するために,本手法を用いた。
提案手法のノイズスペクトル再構成により,従来考えられていなかった構造が明らかとなり,前例のない精度が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-26T03:04:05Z) - Optimal Control and Glassiness in Quantum Sensing [0.0]
ダイヤモンド中の窒素空孔中心は、磁場、温度、または関連する信号を検知するための量子ビットとして操作することができる。
パルスを$pi$を超えて拡張し、連続時間依存の制御フィールドの最適化を探索する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-05T21:18:22Z) - Stochastic action for the entanglement of a noisy monitored two-qubit
system [55.2480439325792]
局所的な一意雑音が局所的なモニタリングおよび量子間カップリングを受ける2ビット系の絡み合い進化に及ぼす影響について検討した。
チャンタスリ・ドルッセル・ヨルダン経路積分に雑音を組み込んでハミルトニアンを構築し、それを最適絡み合い力学の同定に利用する。
長時間定常エンタングルメントの数値解析により,コンカレンスと雑音強度の非単調な関係が明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-13T11:14:10Z) - On the optimality of the radical-pair quantum compass [0.0]
ラジカル対スピンダイナミクスによる地磁気方向推定の限界について検討する。
我々は、現実的な複雑さのスピンモデルにおける量子フィッシャー情報と関連するCram'er--Raoバウンドを探索する。
全体として、この比較は、最適性を実現するために自然によって導かれるプロセスに関する洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-05T18:01:47Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Retrieving space-dependent polarization transformations via near-optimal
quantum process tomography [55.41644538483948]
トモグラフィー問題に対する遺伝的および機械学習アプローチの適用について検討する。
ニューラルネットワークベースのスキームは、リアルタイムにキャラクタリゼーションを必要とするアプリケーションにおいて、重要なスピードアップを提供する。
これらの結果は、より一般的な量子プロセスにおけるトモグラフィーアプローチの最適化の基礎となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:37:14Z) - 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) - Optimal control of a quantum sensor: A fast algorithm based on an analytic solution [0.0]
劣化雑音の存在下での時間変化場のスピンセンサについて検討する。
この感度を最適化するパルス制御場を求める問題はスピン鎖の基底状態の決定にマッピング可能であることを示す。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心に基づくスピン量子磁気センサの感度改善を実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-30T10:20:40Z) - Investigation and comparison of measurement schemes in the low frequency
biosensing regime using solid-state defect centers [58.720142291102135]
ダイヤモンドの固体欠陥は、高い感度と時間分解能を持つ有望な量子センサーを作る。
不均質な拡張と駆動振幅の変動は、使用したセンシング方式によって感度に異なる影響を及ぼした。
連続波(CW)光磁気共鳴(ODMR)分光法, πパルスODMR法, ラムゼー干渉法に基づくスキームの予測感度を数値解析し, 比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T13:05:23Z) - Optimal control of a nitrogen-vacancy spin ensemble in diamond for
sensing in the pulsed domain [52.77024349608834]
固体材料の欠陥は、量子センシングに理想的なプラットフォームを提供する。
このようなアンサンブルの制御は、欠陥エネルギーレベルとマクロサンプル間の任意の制御領域の両方の空間的変動のために困難である。
Floquet理論と最適制御最適化法を用いて,これらの課題を克服できることを実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-25T13:01:05Z) - Precise Spectroscopy of High-Frequency Oscillating Fields with a
Single-Qubit Sensor [9.46943173021771]
単一量子センサを用いて高速振動場の周波数を計測する実験可能なスキームを提案する。
安定な古典時計を起動することにより、連続測定間の信号位相相関が極めて高精度にターゲット周波数を抽出することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-11T14:11:36Z)
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。