論文の概要: $T_2$-limited dc Quantum Magnetometry via Flux Modulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07343v1
- Date: Fri, 15 Apr 2022 06:43:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-16 21:46:57.597821
- Title: $T_2$-limited dc Quantum Magnetometry via Flux Modulation
- Title（参考訳）: 磁束変調による$t_2$-limited dc量子磁気測定
- Authors: Yijin Xie, Caijin Xie, Yunbin Zhu, Ke Jing, Yu Tong, Xi Qin, Haosen
Guan, Chang-Kui Duan, Ya Wang, Xing Rong, Jiangfeng Du
- Abstract要約: 高感度磁気メトリーは、生体磁気学と地磁気学の分野において重要である。
ここでは、ダイヤモンドの窒素空孔中心に基づく、T$制限量子磁気メトリーを実演する。
32$rm pT/Hz1/2$のdc磁力計の感度は、ラムゼー型法よりも100倍に圧倒的に向上した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.185105581888457
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-sensitivity magnetometry is of critical importance to the fields of
biomagnetism and geomagnetism. However, the magnetometry for the low-frequency
signal detection meets the challenge of sensitivity improvement, due to
multiple types of low-frequency noise sources. In particular, for the
solid-state spin quantum magnetometry, the sensitivity of low frequency
magnetic field has been limited by short $T_2^*$. Here, we demonstrate a
$T_2$-limited dc quantum magnetometry based on the nitrogen-vacancy centers in
diamond. The magnetometry, combining the flux modulation and the spin-echo
protocol, promotes the sensitivity from being limited by $T_2^*$ to $T_2$ of
orders of magnitude longer. The sensitivity of the dc magnetometry of 32 $\rm
pT/Hz^{1/2}$ has been achieved, overwhelmingly improved by 100 folds over the
Ramsey-type method result of 4.6 $\rm nT/Hz^{1/2}$. Further enhancement of the
sensitivity have been systematically analyzed, although challenging but plenty
of room is achievable. Our result sheds light on realization of room
temperature dc quantum magnetomerty with femtotesla-sensitivity in the future.
- Abstract（参考訳）: 高感度磁気メトリーは、生体磁気学と地磁気学の分野において重要である。
しかし、低周波信号検出のための磁力計は、複数種類の低周波ノイズ源のために感度改善の課題を満たす。
特に固体スピン量子磁気学では、低周波磁場の感度は短い$T_2^*$で制限されている。
ここでは,ダイヤモンド中の窒素空孔中心に基づく,$T_2$制限dc量子磁気量計を実演する。
磁束変調とスピンエコープロトコルを組み合わせた磁力計は、感度を1桁以上長くする$t_2^*$から$t_2$に制限することを促進する。
32$\rm pT/Hz^{1/2}$のdc磁束の感度は、Ramsey型法で4.6$\rm nT/Hz^{1/2}$の100倍に圧倒的に向上した。
感度のさらなる向上は体系的に分析されているが、困難ではあるが多くの空間が達成可能である。
この結果は,将来的にはフェムトテラ感度を持つ室温dc量子磁気異性体の実現に光を当てる。
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