論文の概要: Low-frequency quantum sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.13870v1
• Date: Wed, 28 Sep 2022 07:06:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-24 19:51:56.947228
• Title: Low-frequency quantum sensing
• Title（参考訳）: 低周波量子センシング
• Authors: E. D. Herbschleb, I. Ohki, K. Morita, Y. Yoshii, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki, N. Mizuochi
• Abstract要約: ラムゼー列は直流電場を正確に測定し、ハーン・エチョのような列は交流電場を測る。 我々は、低周波場をコヒーレントに測定するために、周波数非依存の感度でフィッティングベースのアルゴリズムでギャップを埋めることを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Exquisite sensitivities are a prominent advantage of quantum sensors. Ramsey sequences allow precise measurement of direct current fields, while Hahn-echo-like sequences measure alternating current fields. However, the latter are restrained for use with high-frequency fields (above approximately $1$ kHz) due to finite coherence times, leaving less-sensitive noncoherent methods for the low-frequency range. In this paper, we propose to bridge the gap with a fitting-based algorithm with a frequency-independent sensitivity to coherently measure low-frequency fields. As the algorithm benefits from coherence-based measurements, its demonstration with a single nitrogen-vacancy center gives a sensitivity of $9.4$ nT Hz$^{-0.5}$ for frequencies below about $0.6$ kHz down to near-constant fields. To inspect the potential in various scenarios, we apply the algorithm at a background field of tens of nTs, and we measure low-frequency signals via synchronization.
• Abstract（参考訳）: 優れた感度は量子センサーの顕著な利点である。 ラムゼー列は直接電流場を正確に測定できるが、ハーンエコー列は交流電流場を測定する。 しかし、後者はコヒーレンス時間によって高周波場(約1ドル kHz 以上)の使用が制限され、低周波数域に対する感度の低い非コヒーレント法が残る。 本稿では,低周波場をコヒーレントに計測するために,周波数非依存な感度を持つフィッティングベースアルゴリズムでギャップを橋渡しする。 アルゴリズムはコヒーレンスに基づく測定から恩恵を受けるため、窒素空孔中心の1つの実験では、0.6$ kHz以下の周波数に対して9.4$ nT Hz$^{-0.5}$の感度を与える。 様々なシナリオにおけるポテンシャルを検査するために,数十nTの背景場にアルゴリズムを適用し,同期による低周波信号の測定を行う。

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