Fugu-MT 論文翻訳(概要): Coherent Dynamics of Strongly Interacting Electronic Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride

論文の概要: Coherent Dynamics of Strongly Interacting Electronic Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.11485v2
Date: Wed, 7 Jun 2023 17:49:57 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-06-08 20:02:43.316947
Title: Coherent Dynamics of Strongly Interacting Electronic Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride
Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素における強相互作用電子スピン欠陥のコヒーレントダイナミクス
Authors: Ruotian Gong, Guanghui He, Xingyu Gao, Peng Ju, Zhongyuan Liu, Bingtian Ye, Erik A. Henriksen, Tongcang Li, Chong Zu
Abstract要約: ファンデルワールス材料中の光学活性スピン欠陥は、現代の量子技術にとって有望なプラットフォームである。ここでは、六方晶窒化ホウ素(hBN)における負電荷のホウ素空孔中心の強相互作用するアンサンブルのコヒーレントダイナミクスについて検討する。この結果は,hBNの欠陥を量子センサやシミュレータとして将来利用するために重要な,vbmのスピンおよび電荷特性に関する新たな知見を提供する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 3.93972364832565
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Optically active spin defects in van der Waals materials are promising platforms for modern quantum technologies. Here we investigate the coherent dynamics of strongly interacting ensembles of negatively charged boron-vacancy (\vbm) centers in hexagonal boron nitride (hBN) with varying defect density. By employing advanced dynamical decoupling sequences to selectively isolate different dephasing sources, we observe more than 5-fold improvement in the measured coherence times across all hBN samples. Crucially, we identify that the many-body interaction within the \vbm ensemble plays a substantial role in the coherent dynamics, which is then used to directly estimate the concentration of \vbm. We find that at high ion implantation dosage, only a small portion of the created boron vacancy defects are in the desired negatively charged state. Finally, we investigate the spin response of \vbm to the local charged defects induced electric field signals, and estimate its ground state transverse electric field susceptibility. Our results provide new insights on the spin and charge properties of \vbm, which are important for future use of defects in hBN as quantum sensors and simulators.
Abstract（参考訳）: ファンデルワールス材料の光学活性スピン欠陥は、現代の量子技術にとって有望なプラットフォームである。ここでは, 六方晶窒化ホウ素 (hBN) における負電荷のホウ素空孔 (\vbm) 中心の強い相互作用するアンサンブルのコヒーレントダイナミクスについて検討する。異なるデファス源を選択的に分離するために高度な動的デカップリング配列を用いることにより、すべてのhbnサンプルで測定されたコヒーレンス時間の5倍以上の改善が観察される。重要となるのは、\vbmアンサンブル内の多体相互作用がコヒーレントダイナミクスにおいて重要な役割を担っていることであり、これは直接的に \vbm の濃度を推定するために用いられる。高イオン注入量では、生成したホウ素空隙欠陥のごく一部のみが所望の負の荷電状態にあることが判明した。最後に、局所電荷欠陥による電界信号に対する \vbm のスピン応答について検討し、その基底状態の逆電界感受性を推定する。この結果は,hBNの欠陥を量子センサやシミュレータとして将来利用するために重要となる, \vbmのスピンおよび電荷特性に関する新たな知見を提供する。

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