論文の概要: Optimal microwave control pulse for nuclear spin polarization and readout in dense nitrogen-vacancy ensembles in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13173v1
• Date: Tue, 27 Sep 2022 06:16:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 00:30:39.075002
• Title: Optimal microwave control pulse for nuclear spin polarization and readout in dense nitrogen-vacancy ensembles in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の高密度窒素空洞アンサンブルにおける核スピン偏極と再生のための最適マイクロ波制御パルス
• Authors: V.V. Soshenko, I.S. Cojocaru, S.V. Bolshedvorskii, O.R. Rubinas, V.N. Sorokin, A.N. Smolyaninov and A.V. Akimov
• Abstract要約: 核スピンを持つ窒素空孔センターは、新しい核スピンの候補として期待されている。 低磁場下では、そのような準備は、偏極電子スピンから核スピンへの人口移動を利用する。 先に提案した狭帯域マイクロ波パルスの使用は、磁気遷移が十分に解決されていない場合に非効率である。
• 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: Nitrogen-vacancy centers possessing nuclear spins are promising candidates for a novel nuclear spin gyroscope. Preparation of a nuclear spin state is a crucial step to implement a sensor that utilizes a nuclear spin. In a low magnetic field, such a preparation utilizes population transfer, from polarized electronic spin to nuclear spin, using microwave pulses. The use of the narrowband microwave pulse proposed earlier is inefficient when magnetic transitions are not well resolved, particularly when applied to diamond with a natural abundance of carbon atoms or dense ensembles of nitrogen-vacancy centers. In this study, the authors performed optimization of the pulse shape for 3 relatively easily accessible pulse shapes. The optimization was done for a range of magnetic transition linewidths, corresponding to the practically important range of nitrogen concentrations (5-50 ppm). It was found that, while at low nitrogen concentrations, optimized pulse added very little to simple square shape pulse, and in the case of dense nitrogen-vacancy ensembles, with a rather wide magnetic transition width of 1.5 MHz optimal pulses, a factor of 15% improvement in the population of the target state was observed.
• Abstract（参考訳）: 核スピンを持つ窒素空洞中心は、新しい核スピンジャイロスコープの候補として有望である。 核スピン状態の生成は、核スピンを利用するセンサーを実装するための重要なステップである。 低磁場下では、電子スピンの偏極から核スピンへの人口移動をマイクロ波パルスを用いて利用する。 先に提案した狭帯域マイクロ波パルスの使用は、磁気遷移が十分に解決されていない場合、特に自然に炭素原子を多く含むダイヤモンドや窒素空洞中心の密集したアンサンブルに適用した場合、非効率である。 本研究では,比較的容易な3つのパルス形状に対するパルス形状の最適化を行った。 この最適化は、実質的に重要な窒素濃度(5-50ppm)に対応する様々な磁気遷移線幅に対して行われた。 その結果, 低窒素濃度下では, 単純な正方形パルスに最適化パルスをほとんど加えず, 密度の窒素空隙アンサンブルの場合, 1.5MHzの最適パルスの磁化遷移幅が比較的広い場合には, 目標状態の個体数の15%の改善が認められた。

関連論文リスト

• Robust microwave cavity control for NV ensemble manipulation [0.0]
  窒素空孔アンサンブルはマイクロ波キャビティでコヒーレントに操作できる。 マイクロ波キャビティのためのパルス整形は、外部制御とキャビティ内磁場振幅が同一でないという追加の課題を示す。 本稿では,GRAPE(Gradient Ascent Pulse Engineering)に基づく外部制御の最適化手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-15T09:24:30Z)
• Hyperpolarisation of nuclear spins: polarisation blockade [0.0]
  パルスベースのプロトコルは、電子欠陥スピンの光学的に誘起された偏光を周囲の核スピンに効率的に伝達することが示されている。 核スピンの偏極共鳴が、電子中心スピンに強い対角結合を持つ単一スピンであるブロッキングスピンとほぼ縮退すると、中心共鳴領域から変位する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-07T15:02:54Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• Rapidly enhanced spin polarization injection in an optically pumped spin ratchet [49.1301457567913]
  高速分極可能な電子を利用してスピン注入速度を向上する戦略について報告する。 ダイヤモンド中の13C原子核に偏極を注入する窒素空孔中心電子のモデル系でこれを実証する。 スピンラチェット偏光伝達機構により、スピン注入速度を2桁以上向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T08:23:10Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• Zero- and Low-Field Sensing with Nitrogen Vacancy Centers [0.0]
  ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、容易にアクセス可能で正確な磁場センサである。 我々は、NV中心の完全なスピン=1$の性質を利用して、ゼロフィールドとローフィールドで核スピン信号を検出する。 我々の研究は、ゼロおよびローフィールド状態における磁場センサとして、NV中心をより広く、より単純な応用を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-22T09:29:18Z)
• Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin bath [55.41644538483948]
  スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。 窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。 我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z)
• Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
  本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。 超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z)
• Deterministic single-atom source of quasi-superradiant $N$-photon pulses [62.997667081978825]
  スキームは、励起状態の超微細分裂よりもはるかに大きく、原子遷移から切り離されたレーザーと空洞場で動作する。 これにより、基底超微粒子レベルの全角運動量によって決定される集合スピンを持つ、単純で空洞を損傷したTavis-Cummingsモデルへのダイナミクスの還元が可能となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-01T03:55:27Z)
• Coherent Microwave Control of a Nuclear Spin Ensemble at Room Temperature [0.0]
  室温マイクロ波を用いた核スピンアンサンブルのコヒーレントな操作を実演する。 偏軸磁場を適度な振幅で印加することは電子スピンの方向を傾けるのに十分であることを示す。 その後、電子核スピン交換遷移、コヒーレントな集団トラップ、核スピンアンサンブルの偏光に高速なラビ振動を示すことができた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-26T23:29:44Z)
• High-bandwidth microcoil for fast nuclear spin control [0.0]
  高周波コイルによる核スピンのアクティブな操作は、核磁気共鳴分光(NMR)とスピンベースの量子デバイスの中心にある。 本稿では、広い帯域で強いRFパルスを発生させ、任意の核種に対して高速なスピン回転を可能にするマイクロコイル送信システムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-14T09:33:13Z)

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。