論文の概要: Sensitive detection of millimeter wave electric field by driving trapped surface-state electrons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.05154v1
• Date: Tue, 11 Apr 2023 11:43:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 15:14:52.931928
• Title: Sensitive detection of millimeter wave electric field by driving trapped surface-state electrons
• Title（参考訳）: 捕捉表面状態電子駆動によるミリ波電界の感度検出
• Authors: Miao Zhang, Y. F. Wang, X. Y. Peng, X. N. Feng, S. R. He, Y. F. Li, L. F. Wei
• Abstract要約: ミリ波の電界を感度的に検出する量子センサを提案する。 量子センサーは、液体ヘリウム上に個別に閉じ込められた多くの表面状態電子から構成される。 印加されたミリ波の電場は、液体ヘリウムに閉じ込められた電子の長寿命スピン状態のスピン-エチョ干渉計を用いて、感度よく検出できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.155892979947115
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Sensitive detection of electromagnetic wave electric field plays an important role for electromagnetic communication and sensing. Here, we propose a quantum sensor to sensitively detect the electric field of the millimeter (mm) wave. The quantum sensor consists of many surface-state electrons trapped individually on liquid helium by a scalable electrode-network at the bottom of the helium film. On such a chip, each of the trapped electrons can be manipulated by the biased dc-current to deliver the strong spin-orbit couplings. The mm wave signal to be detected is applied to non-dispersively drive the orbital states of the trapped electrons, just resulting in the Stark shifts of the dressed spin-orbital states. As a consequence, the electric field of the applied mm wave could be detected sensitively by using the spin-echo interferometry of the long-lived spin states of the electrons trapped on liquid helium. The reasonable accuracy of the detection and also the feasibility of the proposal are discussed.
• Abstract（参考訳）: 電磁波電界の感度検出は、電磁通信やセンシングにおいて重要な役割を果たす。 本稿では、ミリ波(mm)の電界を感度よく検出する量子センサを提案する。 量子センサーは、ヘリウム膜下部のスケーラブルな電極ネットワークによって液体ヘリウム上に個別に捕捉された多くの表面状態電子からなる。 このようなチップでは、捕捉された電子はそれぞれ、バイアスドdc電流によって操作され、強いスピン軌道結合をもたらす。 検出されるmm波信号は、捕捉された電子の軌道状態を非分散的に駆動するために印加され、その結果、服を着たスピン軌道状態のスタークシフトが生じる。 その結果、液体ヘリウムに閉じ込められた電子の長寿命スピン状態のスピンエコー干渉法を用いて、印加されたmm波の電界を敏感に検出することができた。 検出の適度な精度と提案の実現可能性について考察した。

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