論文の概要: Quantum Sensing of Magnetic Fields with Molecular Spins

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.13504v1
• Date: Wed, 22 Nov 2023 16:21:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-23 14:25:53.059422
• Title: Quantum Sensing of Magnetic Fields with Molecular Spins
• Title（参考訳）: 分子スピンによる磁場の量子センシング
• Authors: Claudio Bonizzoni, Alberto Ghirri, Fabio Santanni and Marco Affronte
• Abstract要約: 我々はまず,ハイブリッド量子回路に埋め込まれた分子スピンアンサンブル上に,交流磁場に対する量子センシングプロトコルを実装可能であることを示す。 次に、マイクロ波周波数でのエコー検出のみを用いて、交流磁界と同期した動的デカップリングプロトコルは、印加パルス数4-5の10-10-10-9T/sqrtHz$までの感度を高めることができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Spins are prototypical systems with the potential to probe magnetic fields down to the atomic scale limit. Exploiting their quantum nature through appropriate sensing protocols allows to enlarge their applicability to fields not always accessible by classical sensors. Here we first show that quantum sensing protocols for AC magnetic fields can be implemented on molecular spin ensembles embedded into hybrid quantum circuits. We then show that, using only echo detection at microwave frequency and no optical readout, Dynamical Decoupling protocols synchronized with the AC magnetic fields can enhance the sensitivity up to $S = 10^{-10}-10^{-9}T/\sqrt{Hz}$ with a low (4-5) number of applied pulses. These results paves the way for the development of strategies to exploit molecular spins as quantum sensors.
• Abstract（参考訳）: スピンは原子スケール限界まで磁場をプローブするポテンシャルを持つ原型系である。 適切なセンシングプロトコルを通じて量子の性質を活用すれば、古典的センサーが常にアクセス可能なフィールドにその適用性を拡大することができる。 ここではまず,ハイブリッド量子回路に埋め込まれた分子スピンアンサンブル上に交流磁場のための量子センシングプロトコルを実装できることを示す。 次に、マイクロ波周波数でのエコー検出と光学的読み出しのみを用いることで、交流磁場と同期した動的デカップリングプロトコルは、s = 10^{-10}-10^{-9}t/\sqrt{hz}$ 以下のパルス数(4-5)で感度を高めることができることを示した。 これらの結果は、分子スピンを量子センサーとして活用する戦略の開発の道を開く。

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