論文の概要: Pentacene-Doped Naphthalene for Levitated Optomechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13869v1
• Date: Wed, 22 May 2024 17:51:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-24 20:53:06.729683
• Title: Pentacene-Doped Naphthalene for Levitated Optomechanics
• Title（参考訳）: ペンタセンドープナフタレンの応用
• Authors: Marit O. E. Steiner, Julen S. Pedernales, Martin B. Plenio,
• Abstract要約: 本研究では, 磁気浮上材料としてペンタセンドープナフタレンを導入し, 物質波干渉法や核磁気共鳴に魅力的な用途を提供する。 ペンタセンをドープしたナフタレンは、その核スピンアンサンブルの顕著な分極性を提供し、極低温で80%を超える分極率を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8192907805418583
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce pentacene-doped naphthalene as a material for diamagnetic levitation, offering compelling applications in matter-wave interferometry and nuclear magnetic resonance. Pentacene-doped naphthalene offers remarkable polarizability of its nuclear spin ensemble, achieving polarization rates exceeding 80 % at cryogenic temperatures with polarization lifetimes extending weeks. We design a multi-spin Stern-Gerlach-type interferometry protocol which, thanks to the homogeneous spin distribution and the absence of a preferential nuclear-spin quantization axis, avoids many of the limitations associated with materials hosting electronic spin defects, such as nanodiamonds containing NV centers. We assess the potential of our interferometer to enhance existing bounds on the free parameters of objective collapse models. Beyond matter-wave interferometry, we analyze the prospects for implementing magic angle spinning at frequencies surpassing the current standard in NMR, capitalizing on the exceptional rotational capabilities offered by levitation. Additionally, we outline a novel protocol for measuring spin ensemble polarization via the position of the nanoparticle and conduct an analysis of dominant noise sources, benchmarking the required isolation levels for various applications.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 磁気浮上材料としてペンタセンドープナフタレンを導入し, 物質波干渉法や核磁気共鳴に魅力的な用途を提供する。 ペンタセンをドープしたナフタレンは、核スピンアンサンブルの顕著な分極性を提供し、極化寿命が数週間続く低温において80%を超える分極率を達成する。 我々は,NV中心を含むナノダイアモンドなどの電子スピン欠陥を包含する材料に係わる多くの制約を回避し,均質スピン分布と優先的な原子スピン量子化軸の欠如により,マルチスピンStern-Gerlach型干渉プロトコルを設計する。 対象崩壊モデルの自由なパラメータに対する既存の境界性を高めるための干渉計の可能性を評価する。 物質波干渉法以外にも、NMRの現在の標準を超える周波数でマジックアングルを回転させる可能性を分析し、浮上によって提供される例外的な回転能力を活用している。 さらに,ナノ粒子の位置でスピンアンサンブル偏光を測定するための新しいプロトコルを概説し,主雑音源の解析を行い,様々な用途に必要とされる孤立度をベンチマークする。

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