論文の概要: Reporter-spin-assisted T1 relaxometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11470v1
• Date: Wed, 24 Aug 2022 12:24:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-29 23:56:52.192614
• Title: Reporter-spin-assisted T1 relaxometry
• Title（参考訳）: リポータースピンを用いたT1緩和法
• Authors: Zhiran Zhang (1), Maxime Joos (1), Dolev Bluvstein (1,2), Yuanqi Lyu (1,3), and Ania C. Bleszynski Jayich (1) ((1) Dept of Physics, UC Santa Barbara, (2) Dept of Physics, Harvard University, (3) Dept of Physics, UC Berkeley)
• Abstract要約: 単一スピン量子センサは、センサの緩和時間に対する効果を通じて、電磁場を定量的に検出し、画像化することができる。 補助レポータースピンと1つのスピンセンサを併用した代替手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A single spin quantum sensor can quantitatively detect and image fluctuating electromagnetic fields via their effect on the sensor spin's relaxation time, thus revealing important information about the target solid-state or molecular structures. However, the sensitivity and spatial resolution of spin relaxometry are often limited by the distance between the sensor and target. Here, we propose an alternative approach that leverages an auxiliary reporter spin in conjunction with a single spin sensor, a diamond nitrogen vacancy (NV) center. We show that this approach can realize a 10^4 measurement speed improvement for realistic working conditions and we experimentally verify the proposed method using a single shallow NV center. Our work opens up a broad path of inquiry into a range of possible spin systems that can serve as relaxation sensors without the need for optical initialization and readout capabilities.
• Abstract（参考訳）: 単一スピン量子センサは、センサスピンの緩和時間に対する効果を通じて電磁場を定量的に検出し、画像化することができ、ターゲットの固体や分子構造に関する重要な情報を明らかにする。 しかし、スピン緩和法の感度と空間分解能はセンサーとターゲットの距離によって制限されることが多い。 本稿では, 補助レポータースピンと1つのスピンセンサ, ダイヤモンド窒素空洞(NV)センターを併用した代替手法を提案する。 本手法は,現実的な作業条件に対する10^4計測速度改善を実現することができ,単一の浅層nvセンタを用いて提案手法を実験的に検証した。 我々の研究は、光学初期化や読み出し機能を必要としない緩和センサーとして機能する可能性のある、様々なスピンシステムに対する幅広い調査の道を開く。

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