論文の概要: Hyperpolarisation Dynamics: Asymptotic Polarisation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.07578v1
• Date: Thu, 11 Apr 2024 09:11:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-12 14:29:24.111001
• Title: Hyperpolarisation Dynamics: Asymptotic Polarisation
• Title（参考訳）: 超分極ダイナミクス:漸近分極
• Authors: O. T. Whaites, T. S. Monteiro,
• Abstract要約: 我々は超分極力学を記述する解析モデルを開発した。 我々は、典型的核クラスターの完全な初期化は、概して、任意に多くの繰り返しであっても不可能であると主張している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: For applications of solid state quantum computing and quantum simulations, high fidelity initialisation of thermally mixed electronic and nuclear spin qubits is essential. Whereas electronic spins can readily be initialised optically to high fidelity, initialisation of the nuclear spins requires alternative approaches, such as dynamic nuclear polarisation (DNP) via the electronic spin. Pulse-based DNP methods, such as PulsePol, are already widely utilised. By means of repeated application of PulsePol sequences, interspersed with re-initialisation of the electronic spin, high levels of nuclear polarisation -- termed hyperpolarisation -- have been achieved. From theoretical analysis of these protocols perfect nuclear initialisation is expected; however, in practice, saturation below $\sim$ 95$\%$ is seen in experiment. We develop an analytical model to describe hyperpolarisation dynamics, predicting non-maximal nuclear polarisation saturation in the asymptotic limit for realistic nuclear spin clusters. We argue that perfect initialisation of a typical nuclear cluster using this method may not, in general, be possible even with an arbitrarily large number of repetitions.
• Abstract（参考訳）: 固体量子コンピューティングや量子シミュレーションの応用には、熱的に混合された電子スピン量子ビットと核スピン量子ビットの高忠実度初期化が不可欠である。 電子スピンは光学的に高忠実度に初期化することができるが、核スピンの初期化は電子スピンを介して動的核偏極(DNP)のような代替のアプローチを必要とする。 PulsePolのようなパルスベースのDNP法はすでに広く利用されている。 電子スピンの再初期化と交差するPulsePol配列の繰り返し適用により、超分極と呼ばれる高レベルの核偏極が達成されている。 これらのプロトコルの理論的解析から、完全な核初期化が期待されるが、実際には、$\sim$ 95$\%$以下の飽和が実験で見られる。 我々は,非最大核偏極飽和度を現実的核スピンクラスターの漸近極限で予測し,超分極ダイナミクスを記述するための解析モデルを開発した。 我々は、この方法を用いた典型的な核クラスターの完全な初期化は、一般に、任意に多くの繰り返しが繰り返されても不可能であると主張している。

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