論文の概要: Measurement-induced nuclear spin polarization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.09113v2
• Date: Tue, 6 Dec 2022 03:08:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 12:16:10.605541
• Title: Measurement-induced nuclear spin polarization
• Title（参考訳）: 測定誘起核スピン偏極
• Authors: Zhu-yao Jin, Jia-shun Yan, Jun Jing
• Abstract要約: プロトコルはスピン星の構成で働き、中心スピンは等強度のフリップフロップ相互作用によって周囲の浴(核)スピンと結合される。 非決定論的核スピン分極は測定によるエントロピー還元によって実現できる。
• 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: We propose a nuclear-spin-polarization protocol in a general evolution-and-measurement framework. The protocol works in a spin-star configuration, where the central spin is coupled to the surrounding bath (nuclear) spins by flip-flop interaction of equal strength and is subject to a sequence of projective measurements on its ground state. Then a nondeterministic nuclear spin polarization could be implemented by entropy reduction through measurement. The optimized measurement-interval $\tau_{\rm opt}$ is analytically obtained in the near-resonant condition, which is relevant to the nuclear spins' polarization degree of the last-round measurement, the number of nuclear spins, and the coupling strength between the central spin and nuclear spins. Hundreds and even thousands of randomly aligned nuclear spins at the thermal state could be almost fully polarized with an optimized sequence of less than $20$ unequal-time-spacing measurements. In comparison to the conventional approaches, our protocol is not sensitive to the magnetic-field intensity, and it is robust against the extra counterrotating interaction in the near-resonant situation.
• Abstract（参考訳）: 一般的な進化・測定フレームワークにおける核スピン偏極プロトコルを提案する。 このプロトコルはスピンスター構成で動作し、中心スピンは等しい強度のフリップフロップ相互作用によって周囲の浴(核)スピンと結合し、基底状態における一連の投影的測定を受ける。 すると、非決定論的核スピン偏極は測定によるエントロピー還元によって実現される。 最適化された測定区間$\tau_{\rm opt}$は、最終ラウンドの測定における核スピンの偏極度、核スピンの数、中心スピンと核スピンの結合強度に関連する近共振条件で解析的に得られる。 数百、何千ものランダムに配列された核スピンが熱状態においてほぼ完全に分極され、不等時間間隔で20ドル以下で測定される。 従来の手法と比較すると, 本プロトコルは磁場強度に敏感ではなく, 近共振状態における余分な反回転相互作用に対して頑健である。

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