論文の概要: Wavelet-based Ramsey magnetometry enhancement of a single NV center in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.18959v1
• Date: Sun, 29 Oct 2023 10:01:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-31 15:16:44.366056
• Title: Wavelet-based Ramsey magnetometry enhancement of a single NV center in diamond
• Title（参考訳）: ウェーブレット型ラムゼイ磁気計によるダイヤモンド中の単一NV中心の増強
• Authors: Ekrem Taha G\"uldeste and Ceyhun Bulutay
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心は固体ナノセンシングパラダイムを構成する。 本研究では,光子ショットノイズの抑制に適したウェーブレットデノジング法により強化された単一NV中心のラムゼー直流磁力計を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond constitute a solid-state nanosensing paradigm. Specifically for high-precision magnetometry, the so-called Ramsey interferometry is the prevalent choice where the sensing signal is extracted from time-resolved spin-state-dependent photoluminescence (PL) data. Its sensitivity is ultimately limited by the photon shot noise (PSN), which cannot be sufficiently removed by averaging or frequency filtering. Here, we propose Ramsey DC magnetometry of a single NV center enhanced by a wavelet-denoising scheme specifically tailored to suppress PSN. It simply operates as a post-processing applied on a collected PL time series. Our implementation is based on template margin thresholding which we computationally benchmark, and demonstrate its signal-to-noise-ratio improvement over the standard quantum limit by up to an order of magnitude for the case of limited-time-budget measurements.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は固体ナノセンシングパラダイムを構成する。 特に高精度磁気計測では、時間分解スピン状態依存光ルミネッセンス(pl)データからセンシング信号を抽出する、いわゆるラムゼイ干渉法(ramsey interferometry)が一般的である。 感度は最終的に光子ショットノイズ(PSN)によって制限され、平均周波数フィルタリングや周波数フィルタリングでは十分に除去できない。 本稿では,PSN抑制に適したウェーブレットデノケーション方式により強化された単一NV中心のラムゼー直流磁力計を提案する。 単に収集したpl時系列に適用された後処理として動作する。 提案手法は, 標準量子限界に対する信号対雑音比の改善を, 有限時間予算測定の場合, 最大等級に拡張したテンプレートマージンしきい値を用いた。

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