論文の概要: Control of individual electron-spin pairs in an electron-spin bath

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10110v1
• Date: Wed, 15 Nov 2023 19:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 15:49:16.473129
• Title: Control of individual electron-spin pairs in an electron-spin bath
• Title（参考訳）: 電子スピン浴における個々の電子スピン対の制御
• Authors: H. P. Bartling, N. Demetriou, N. C. F. Zutt, D. Kwiatkowski, M. J. Degen, S. J. H. Loenen, C. E. Bradley, M. Markham, D. J. Twitchen, T. H. Taminiau
• Abstract要約: 電子スピン浴における個々のNV中心のコヒーレントなバックアクションを示す。 一対の浴室スピンのダイナミクスを検出し、準備し、制御するために使用します。 我々の実験は、中心スピンのデコヒーレンスを弱める微視的な量子力学を明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The decoherence of a central electron spin due to the dynamics of a coupled electron-spin bath is a core problem in solid-state spin physics. Ensemble experiments have studied the central spin coherence in detail, but such experiments average out the underlying quantum dynamics of the bath. Here, we show the coherent back-action of an individual NV center on an electron-spin bath and use it to detect, prepare and control the dynamics of a pair of bath spins. We image the NV-pair system with sub-nanometer resolution and reveal a long dephasing time ($T_2^* = 44(9)$ ms) for a qubit encoded in the electron-spin pair. Our experiment reveals the microscopic quantum dynamics that underlie the central spin decoherence and provides new opportunities for controlling and sensing interacting spin systems.
• Abstract（参考訳）: 結合電子スピン浴のダイナミクスによる中心電子スピンの脱コヒーレンスは、固体スピン物理学における中核的な問題である。 アンサンブル実験は中心スピンコヒーレンスを詳細に研究しているが、そのような実験は浴槽の量子力学を平均している。 ここで、電子スピン浴における個々のnv中心のコヒーレントなバックアクションを示し、それを用いて一対の浴スピンのダイナミクスを検出し、準備し、制御する。 電子スピン対に符号化された量子ビットに対して,NVペア系をサブナノメータ分解能で撮像し,長い劣化時間(T_2^* = 44(9)$ ms)を明らかにする。 実験では、中心スピンデコヒーレンスの基礎となる微視的量子力学を明らかにし、相互作用するスピン系の制御とセンシングの新たな機会を提供する。

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