論文の概要: Characterizing temperature and strain variations with qubit ensembles
for their robust coherence protection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.02790v2
- Date: Fri, 6 May 2022 03:07:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 06:11:50.614836
- Title: Characterizing temperature and strain variations with qubit ensembles
for their robust coherence protection
- Title（参考訳）: 頑健なコヒーレンス保護のためのクビットアンサンブルによる温度とひずみの変動特性
- Authors: Guoqing Wang, Ariel Rebekah Barr, Hao Tang, Mo Chen, Changhao Li,
Haowei Xu, Ju Li, and Paola Cappellaro
- Abstract要約: 達成可能な長いコヒーレンス時間を持つ固体スピン欠陥は、量子メモリやセンサーの有力な候補である。
本稿では、この課題を克服するために、第2スピンを用いてこれらの相互作用の変動を再焦点化するテキストアンバランスエコーを提案する。
提案手法は,現在の実験よりも強いノイズ変動を再現し,25K温度の不均一性に対する400倍のコヒーレンス改善を実現できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.223998312240592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Solid-state spin defects, especially nuclear spins with potentially
achievable long coherence times, are compelling candidates for quantum memories
and sensors. However, their current performances are still limited by the
decoherence due to the variation of their intrinsic quadrupole and hyperfine
interactions. We propose an \textit{unbalanced echo} to overcome this challenge
by using a second spin to refocus the variation of these interactions, which
preserves the quantum information stored in the free evolution. The unbalanced
echo can be used to probe the temperature and strain distribution in materials.
Experimentally, we demonstrate a 20-fold $T_2^*$ coherence time increase in an
ensemble of $\sim10^{10}$ nuclear spins in diamond. Theoretically, we develop
first-principles methods to predict these interaction variations and reveal
their correlation in large temperature and strain ranges. We numerically show
that our method can refocus stronger noise variations than our current
experiments and achieves a 400-fold coherence improvement for a 25~K
temperature inhomogeneity.
- Abstract（参考訳）: 固体スピン欠陥、特に達成可能な長いコヒーレンス時間を持つ核スピンは、量子記憶とセンサーの有力な候補である。
しかしながら、それらの現在の性能は、固有の四重極と超微粒子相互作用のばらつきにより、デコヒーレンスによって制限されている。
自由進化に格納された量子情報を保存し、これらの相互作用の変動を再集中するために第二スピンを用いることにより、この課題を克服するための \textit{unbalanced echo} を提案する。
非平衡エコーは、材料の温度とひずみ分布を調査するために用いられる。
実験では,20倍のT_2^*$コヒーレンス時間をダイヤモンド中の$\sim10^{10}$核スピンのアンサンブルで示す。
理論的には,これらの相互作用の変動を予測する第一原理法を開発し,その相関関係を高温およびひずみ範囲で明らかにする。
提案手法は,従来の実験よりも強いノイズ変動を再現し,25〜K温度の不均一性に対して400倍のコヒーレンス向上を実現する。
関連論文リスト
- Production and stabilization of a spin mixture of ultracold dipolar Bose gases [39.58317527488534]
本研究では, ゼーマン状態が162ドルDy原子の2つの最下層からなる混合物について実験を行った。
干渉現象のため、そのような非弾性過程の速度はウィグナーしきい値法則により劇的に減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-11T17:37:01Z) - 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) - Temperature-dependent spin-lattice relaxation of the nitrogen-vacancy
spin triplet in diamond [0.0]
窒素空洞中心電子スピン三重項の緩和速度の測定を行った。
2階スピンフォノン相互作用によるラマン散乱のab initio理論により、速度の温度依存性が再現されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-28T22:05:51Z) - First-principles Calculation of the Temperature-dependent Transition
Energies in Spin Defects [17.366231896894305]
我々は,ゼロフォノンラインの温度依存性,ゼロフィールド分割,超微細相互作用,色中心の核四極子相互作用に関する第一原理法を開発した。
温度依存性の主な起源をフォノン振動の2次効果として同定した。
この方法は一般的に異なる色中心に適用でき、高精度な量子センサーを設計するための理論的ツールを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T17:08:08Z) - Accessing the topological Mott insulator in cold atom quantum simulators
with realistic Rydberg dressing [58.720142291102135]
本稿では, コールド・ライドバーグ型原子を用いた光学格子の量子シミュレーションの現実的シナリオについて検討する。
本研究では, 平均場近似において, 半次および非共役充填時の位相図の詳細な解析を行う。
さらに、平均場近似における温度に対する相の安定性について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T14:55:28Z) - Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on
nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。
このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。
これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-04T13:31:40Z) - Evolution of a Non-Hermitian Quantum Single-Molecule Junction at
Constant Temperature [62.997667081978825]
常温環境に埋め込まれた非エルミート量子系を記述する理論を提案する。
確率損失と熱ゆらぎの複合作用は分子接合の量子輸送を補助する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T14:33:34Z) - 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) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - 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。