論文の概要: Correlated sensing with a solid-state quantum multi-sensor system for atomic-scale structural analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02128v1
• Date: Thu, 4 Jan 2024 08:26:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-05 15:29:46.845379
• Title: Correlated sensing with a solid-state quantum multi-sensor system for atomic-scale structural analysis
• Title（参考訳）: 原子規模構造解析のための固体量子マルチセンサシステムと相関センシング
• Authors: Wentao Ji, Zhaoxin Liu, Yuhang Guo, Zhihao Hu, Jingyang Zhou, Siheng Dai, Yu Chen, Pei Yu, Mengqi Wang, Kangwei Xia, Fazhan Shi, Ya Wang and Jiangfeng Du
• Abstract要約: 我々は,複数の量子センサ間の信号相関を利用した新しいセンシングパラダイムを開発した。 3つの窒素空孔中心を量子エレクトロメーター系として、このマルチセンサーのパラダイムを実証する。 我々は、個々の点欠陥のリアルタイム電荷ダイナミクスを取得し、そのダイナミクスがよく知られた光スペクトル拡散をいかに誘導するかを可視化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.301219154831964
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Developing superior quantum sensing strategies ranging from ultra-high precision measurement to complex structural analysis is at the heart of quantum technologies. While strategies using quantum resources, such as entanglement among sensors, to enhance the sensing precision have been abundantly demonstrated, the signal correlation among quantum sensors is rarely exploited. Here we develop a novel sensing paradigm exploiting the signal correlation among multiple quantum sensors to resolve overlapping signals from multiple targets that individual sensors can't resolve and complex structural construction struggles with. With three nitrogen-vacancy centers as a quantum electrometer system, we demonstrate this multi-sensor paradigm by resolving individual defects' fluctuating electric fields from ensemble signals. We image the three-dimensional distribution of 16 dark electronic point-defects in diamond with accuracy approaching 1.7 nm via a GPS-like localization method. Furthermore, we obtain the real-time charge dynamics of individual point defects and visualize how the dynamics induce the well-known optical spectral diffusion. The multi-sensor paradigm extends the quantum sensing toolbox and offers new possibilities for structural analysis.
• Abstract（参考訳）: 超高精度測定から複雑な構造解析まで、優れた量子センシング戦略の開発は量子技術の中心にある。 センサ間の絡み合いなどの量子資源を用いたセンシング精度向上戦略が盛んに実証されているが,量子センサ間の信号相関が悪用されることは稀である。 ここでは、複数の量子センサ間の信号相関を利用して、個々のセンサが解決できない複数のターゲットからの重なり合う信号を解決し、複雑な構造構造上の困難を解消する新しいセンシングパラダイムを開発する。 3つの窒素空洞中心を量子電磁計システムとして、個々の欠陥の変動電界をアンサンブル信号から解くことにより、このマルチセンサパラダイムを実証する。 ダイアモンド中の16個の暗黒電子分極の3次元分布をgpsライクな局在法による1.7nmの精度で可視化する。 さらに,個々の点欠陥の実時間電荷ダイナミクスを求め,そのダイナミクスがよく知られた光学スペクトル拡散をいかに引き起こすかを可視化する。 マルチセンサーパラダイムは量子センシングツールボックスを拡張し、構造分析の新たな可能性を提供する。

関連論文リスト

• Eliminating Incoherent Noise: A Coherent Quantum Approach in Multi-Sensor Dark Matter Detection [6.685649498751827]
  本稿では,複数の量子センサのネットワークにまたがる量子コヒーレンスを利用した新しい暗黒物質検出手法を提案する。 この方法は、非コヒーレントな背景雑音を効果的に除去し、検出感度を大幅に向上させる。 本稿では,解析を包括的に分析し,実数値シミュレーションで補完する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-29T18:00:03Z)
• Optical Quantum Sensing for Agnostic Environments via Deep Learning [59.088205627308]
  本稿では,革新的な深層学習に基づく量子センシング手法を提案する。 これにより、光学量子センサーは、非依存環境でハイゼンベルク限界(HL)に達することができる。 我々の発見は、光学量子センシングタスクを加速する新しいレンズを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-13T09:46:05Z)
• Parallel Quantum-Enhanced Sensing [1.698844240022881]
  その結果,4つのセンサの屈折率の局所的な変化を,古典的構成に対して22%$から24%$の範囲で量子的に高感度に測定できることが示唆された。 その結果、高並列空間分解型量子強調センシング技術への第一歩が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-02T19:29:51Z)
• Optimal and Variational Multi-Parameter Quantum Metrology and Vector Field Sensing [0.0]
  量子干渉計$SU(2)$に対するベイズフレームワーク内の2次元および3次元ベクトル場のマルチパラメータセンシングについて検討した。 エンタングルメント能力に制限があるセンサを提示するが、エンタングルメントなしで作動するセンサーは著しく優れていた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-15T17:12:38Z)
• Neural networks for Bayesian quantum many-body magnetometry [0.0]
  絡み合った量子多体系は、個々の量子検出器のアンサンブルで達成可能な精度よりも大きいパラメータを推定できるセンサーとして使用できる。 このことは、ベイズ推論手法の適用性を妨げうる複雑さを伴っている。 量子多体センサの力学を忠実に再現するニューラルネットワークを用いて、これらの問題を回避する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T22:13:49Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase [62.997667081978825]
  量子カオスを検知するデコヒーレント機構を提案する。 多体量子系のカオス的性質は、それが結合したプローブの長時間の力学においてシステムが生成する意味を研究することによって知覚される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-13T17:24:08Z)
• Exploring complex graphs using three-dimensional quantum walks of correlated photons [52.77024349608834]
  本稿では,3次元ネットワークに付随する励起力学の直接的実験的実現のための新しいパラダイムを提案する。 複雑で高連結なグラフ上の多粒子量子ウォークを実験的に探索するためのこの実験ベッドは、統合量子フォトニクスにおけるフェルミオン力学の適用可能性を活用するための道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-10T09:15:44Z)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
• On the capability of a class of quantum sensors [10.894655702718783]
  1量子ビットまたは2量子ビットからなる量子センサのクラスの性能について検討する。 量子センサはスピンチェーンシステムに結合され、システム内の未知のパラメータに関する情報を抽出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-19T10:56:08Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。