論文の概要: Quantum sensing and imaging with spin defects in hexagonal boron nitride
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11169v1
- Date: Wed, 22 Feb 2023 06:21:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 16:18:57.857640
- Title: Quantum sensing and imaging with spin defects in hexagonal boron nitride
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素のスピン欠陥による量子センシングとイメージング
- Authors: Sumukh Vaidya, Xingyu Gao, Saakshi Dikshit, Igor Aharonovich, Tongcang
Li
- Abstract要約: このレビューでは、hBNのスピン欠陥を伴うナノスケールおよびマイクロスケール量子センシングの急速に発展する分野を概説する。
我々は、hBNスピン欠陥の基礎的性質、量子センシングプロトコル、およびhBNスピン欠陥を用いた量子センシングとイメージングの最近の実験的実証を紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8409310270487538
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Color centers in hexagonal boron nitride (hBN) have recently emerged as
promising candidates for a new wave of quantum applications. Thanks to hBN's
high stability and 2-dimensional (2D) layered structure, color centers in hBN
can serve as robust quantum emitters that can be readily integrated into
nanophotonic and plasmonic structures on a chip. More importantly, the recently
discovered optically addressable spin defects in hBN provide a quantum
interface between photons and electron spins for quantum sensing applications.
The most well-studied hBN spin defects so far, the negatively charged boron
vacancy ($V_B^-$) spin defects, have been used for quantum sensing of static
magnetic fields, magnetic noise due to spin fluctuations, temperature, strain,
nuclear spins, RF signals, and beyond. In particular, hBN nanosheets with spin
defects can form van der Waals (vdW) heterostructures with 2D magnetic or other
materials for in situ quantum sensing and imaging. This review summarizes the
rapidly evolving field of nanoscale and microscale quantum sensing with spin
defects in hBN. We introduce basic properties of hBN spin defects, quantum
sensing protocols, and recent experimental demonstrations of quantum sensing
and imaging with hBN spin defects. We also discuss methods to improve their
sensitivity. Finally, we envision some potential development and applications
of hBN spin defects.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素(hbn)のカラーセンターは、量子応用の新しい波の候補として最近登場した。
hBNの高安定性と2次元(2次元)層構造のおかげで、hBNのカラーセンターは、チップ上のナノフォトニック構造やプラズモン構造に容易に統合できる堅牢な量子エミッタとして機能する。
さらに重要なことに、hBNで最近発見された光学的に対応可能なスピン欠陥は、量子センシング応用のための光子と電子スピンの間の量子インターフェースを提供する。
これまでに最もよく研究されたhBNスピン欠陥(負電荷のホウ素空孔(V_B^-$)スピン欠陥)は、静磁場、スピン変動による磁気ノイズ、温度、ひずみ、核スピン、RF信号などの量子センシングに用いられている。
特に、スピン欠陥を持つhbnナノシートは、2d磁気や他の材料によるファンデルワールス(vdw)ヘテロ構造を形成し、in situ量子センシングやイメージングを行うことができる。
このレビューは、hbnにスピン欠陥を持つナノスケールおよびマイクロスケール量子センシングの急速に発展する分野を要約する。
我々は、hBNスピン欠陥の基礎的性質、量子センシングプロトコル、およびhBNスピン欠陥を用いた量子センシングとイメージングの最近の実験的実証を紹介する。
また,感度向上手法についても論じる。
最後に、hBNスピン欠陥の潜在的な発展と応用を想定する。
関連論文リスト
- Quantum Emission from Coupled Spin Pairs in Hexagonal Boron Nitride [4.1020458874018795]
広帯域ギャップ材料における光学的に対応可能な欠陥量子ビットは、室温量子情報処理の候補として好ましい。
二次元六方晶窒化ホウ素(hBN)は、量子メモリで明るい量子エミッタをホストする大きなポテンシャルを持つ魅力的な固体プラットフォームである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-24T08:40:38Z) - Optically-active spin defects in few-layer thick hexagonal boron nitride [0.0]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の光学活性スピン欠陥は、2次元量子センシングユニットの設計に有望な量子システムである。
まず, ホウ素空孔中心の電子スピン共鳴周波数(V$_textB-$)が, 原子層厚のhBNフランキの限界で光学的に検出できることを実証した。
次に、hBN厚のV$_textB-$中心の電子スピン特性の変動を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T13:06:16Z) - Database of semiconductor point-defect properties for applications in
quantum technologies [54.17256385566032]
我々はダイヤモンド、炭化ケイ素、シリコンなど様々な半導体の5万点欠陥を計算した。
生成エネルギー,スピン特性,遷移双極子モーメント,ゼロフォノン線など,これらの欠陥の関連光学的および電子的特性を特徴付ける。
内在シリコンで安定な2331個の複合欠陥が検出され、光に輝く多くのスピン量子ビット候補と単一光子源を特定するためにフィルタされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-28T19:51:08Z) - Extending the coherence time of spin defects in hBN enables advanced
qubit control and quantum sensing [0.0]
この研究は、剥離性材料中のスピン欠陥を用いたナノスケールセンシングの基礎を築いた。
量子センサーや量子ネットワークへの有望な道を開き、超薄型構造に統合される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-24T23:00:12Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Characteristics of quantum emitters in hexagonal boron nitride suitable
for integration with nanophotonic platforms [6.56645008669449]
2Dヘキサゴナル窒化ホウ素(hBN)の単一光子エミッタは、フォトニックアプリケーションや量子ネットワークのための固体量子エミッタを約束している。
我々は、ナノフォトニックデバイスとの統合に特に役立つ2種類のhBNサンプルに焦点を当てた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-20T08:51:03Z) - Review on coherent quantum emitters in hexagonal boron nitride [91.3755431537592]
六方晶窒化ホウ素の欠陥中心の現況を光学的コヒーレント欠陥中心に焦点をあてて論じる。
スペクトル遷移線幅は室温でも異常に狭いままである。
この分野は、量子光学、量子フォトニクス、スピン光学などの量子技術への影響で広い視点に置かれている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-31T12:49:43Z) - High-contrast plasmonic-enhanced shallow spin defects in hexagonal boron
nitride for quantum sensing [2.0664592603816856]
室温46$%のODMR造影値を示した。
金薄膜マイクロ波導波路の表面プラズモンによるhBNスピン欠陥の最大17倍の発光の同時増強
この結果は、ナノスケール量子センシングのためのhBNスピン欠陥の有望な可能性を支持する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-26T00:43:13Z) - Phonon dephasing and spectral diffusion of quantum emitters in hexagonal
Boron Nitride [52.915502553459724]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子放出体は、量子光学への応用のために、明るく頑健な単一光子の源として出現している。
低温における共鳴励起分光法によるhBN中の量子エミッタのフォノン脱落とスペクトル拡散について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T05:56:18Z) - Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal
boron nitride [52.77024349608834]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。
この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-11T10:15:22Z) - Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride
from Low-Energy Phonon Modes [52.77024349608834]
六方晶窒化ホウ素 (hBN) の量子放出体は, 最近, 室温のフーリエ変態限界に従って均一な直線幅を持つことが報告された。
この異常な観測は、hBNホスト物質の2つの平面の間にエミッターが配置されている場合に発生する、面内フォノンモードからの分離に遡る。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-22T20:00:49Z)
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。