論文の概要: Sustaining Rabi oscillations by using a phase-tunable image drive
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.14863v1
- Date: Mon, 30 May 2022 05:36:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 06:49:40.661385
- Title: Sustaining Rabi oscillations by using a phase-tunable image drive
- Title（参考訳）: 位相可変イメージドライブによるラビ振動の持続
- Authors: H. De Raedt and S. Miyashita, and K. Michielsen and H.Vezin and S.
Bertaina and I. Chiorescu
- Abstract要約: 本稿では,ラーモア周波数よりもマイクロ波周波数が若干大きい磁気モーメントを駆動することにより,持続するラビ振動を発生させることができることを示す。
また、マイクロ波放射の不均一性がラビ振動の減衰に及ぼす影響についても検討した。
- 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: Recent electron spin resonance experiments on CaWO$_4$:Gd$^{3+}$ and on other
magnetic impurities have demonstrated that sustained Rabi oscillations can be
created by driving a magnetic moment with a microwave field frequency slightly
larger than the Larmor frequency and tuned to the Floquet resonance together
with another microwave field (image drive). These observations are confirmed by
the new experimental results reported in this paper. We investigate several
mechanisms of decoherence and dissipation by using a combination of numerical
and analytical techniques. The first microscopic model describes a magnetic
moment in external magnetic fields, interacting with a bath of two-level
systems acting as a source of decoherence and dissipation. The second model
describes a collection of the identical, interacting magnetics moments, all
subject to the same magnetic fields. In this case, the many-body interactions
causes a decay of the Rabi oscillations. In addition, we also study the effect
of the inhomogeneity of the microwave radiation on the decay of the Rabi
oscillations. Our simulation results show that the dynamics of a magnetic
moment subject to the two microwave fields with different frequencies and in
contact with an environment is highly nontrivial. We show that under
appropriate conditions, and in particular at the Floquet resonance, the
magnetization exhibits sustained Rabi oscillations, in some cases with
additional beatings. Although these two microscopic models separately describe
the experimental data well, a simulation study that simultaneously accounts for
both types of interactions is currently prohibitively costly. To gain further
insight into the microscopic dynamics of these two different models, we study
the time dependence of the bath and system energy and of the correlations of
the spins, data that is not readily accessible experimentally.
- Abstract（参考訳）: CaWO$_4$:Gd$^{3+}$およびその他の磁気不純物に関する最近の電子スピン共鳴実験では、ラーモア周波数よりわずかに大きいマイクロ波周波数で磁気モーメントを駆動し、他のマイクロ波(イメージドライブ)とともにフロケ共鳴に調整することで、持続するラビ振動を発生できることが示されている。
これらの観測は,本論文で報告された新たな実験結果によって確認される。
数値的手法と解析的手法を組み合わせて, 脱コヒーレンスと消散の機構について検討した。
第1の微視的モデルは、外部磁場における磁気モーメントを記述し、デコヒーレンスと散逸の源として作用する2レベル系の浴と相互作用する。
第2のモデルは、同一の相互作用する磁気モーメントの集合であり、全て同じ磁場の下にある。
この場合、多体相互作用はラビ振動の崩壊を引き起こす。
また,ラビ振動の減衰に対するマイクロ波放射の不均一性の影響についても検討した。
シミュレーションの結果, 周波数の異なる2つのマイクロ波場に対する磁気モーメントのダイナミクスは, 環境との接触が非常に非自明であることがわかった。
適切な条件下では、特にフロッケ共鳴では、磁化がラビ振動の持続的な振動を示すことが示されている。
これらの2つの顕微鏡モデルは実験データを別々に記述するが、どちらの種類の相互作用も同時に考慮するシミュレーション研究は、現在非常に高価である。
これら2つの異なるモデルの微視的ダイナミクスについてより深い知見を得るため,浴槽と系エネルギーの時間依存性とスピンの相関について検討した。
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