論文の概要: Quantum sensing via magnetic-noise-protected states in an electronic spin dyad

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17273v1
• Date: Thu, 29 Jun 2023 19:27:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-03 14:01:14.027769
• Title: Quantum sensing via magnetic-noise-protected states in an electronic spin dyad
• Title（参考訳）: 電子スピンダイオードにおける磁気ノイズ保護状態による量子センシング
• Authors: Carlos A. Meriles, Pablo R. Zangara, and Daniela Pagliero
• Abstract要約: 非ゼロ結晶体を特徴とするスピンS=1で形成されるヘテロスピン系のコヒーレントスピンダイナミクスについて検討した。 我々は、それらの間のゼロ量子コヒーレンスが驚くほど長寿命であることを示します。 これらのスピンダイアドは、精密磁力計のナノスケール勾配計や、磁気ノイズのない電気測定と熱センサーのプローブとして利用することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Extending the coherence lifetime of a qubit is central to the implementation and deployment of quantum technologies, particularly in the solid-state where various noise sources intrinsic to the material host play a limiting role. Here, we theoretically investigate the coherent spin dynamics of a hetero-spin system formed by a spin S=1 featuring a non-zero crystal field and in proximity to a paramagnetic center S'=1/2. We capitalize on the singular energy level structure of the dyad to identify pairs of levels associated to magnetic-field-insensitive transition frequencies, and theoretically show that the zero-quantum coherences we create between them can be remarkably long-lived. Further, we find these coherences are selectively sensitive to 'local' - as opposed to 'global' - field fluctuations, suggesting these spin dyads could be exploited as nanoscale gradiometers for precision magnetometry or as probes for magnetic-noise-free electrometry and thermal sensing.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットのコヒーレンス寿命を延ばすことは量子技術の実装と展開の中心であり、特に物質ホストに固有の様々なノイズ源が限界的な役割を果たす固体においてである。 ここでは,非ゼロ結晶場と常磁性中心S'=1/2に近接するスピンS=1で形成されるヘテロスピン系のコヒーレントスピンダイナミクスを理論的に検討する。 我々はdyadの特異エネルギー準位構造に乗じて磁場非感受性遷移周波数に関連する2つの準位を同定し、理論的にはそれらの間のゼロ量子コヒーレンスが著しく長寿命であることを示す。 さらに、これらのコヒーレンスは「局所的」に選択的に敏感であり、「球状」な磁場変動とは対照的であり、これらのスピンダイアドは精密磁力計のナノスケール勾配計や磁気ノイズのない電気測定および熱センシングのプローブとして利用することができることを示唆している。

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