論文の概要: Extending Radiowave Frequency Detection Range with Dressed States of Solid-State Spin Ensembles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.14483v1
- Date: Fri, 19 Jul 2024 17:35:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-22 16:35:50.903534
- Title: Extending Radiowave Frequency Detection Range with Dressed States of Solid-State Spin Ensembles
- Title（参考訳）: 固体スピンアンサンブルの進行状態による電波周波数検出範囲の延長
- Authors: Jens C. Hermann, Roberto Rizzato, Fleming Bruckmaier, Robin D. Allert, Aharon Blank, Dominik B. Bucher,
- Abstract要約: 固体スピン欠陥を用いた量子センサは、高周波磁場の検出に優れる。
PDDプロトコルは一般的に適用され、RF信号に対する感度を高める。
連続的動的デカップリングスキームに基づく代替手法を提案する。
- 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: Quantum sensors using solid-state spin defects excel in the detection of radiofrequency (RF) fields, serving various purposes in communication, ranging, and sensing. For this purpose, pulsed dynamical decoupling (PDD) protocols are typically applied, which enhance sensitivity to RF signals. However, these methods are limited to frequencies of a few megahertz, which poses a challenge for sensing higher frequencies. We introduce an alternative approach based on a continuous dynamical decoupling (CDD) scheme involving dressed states of nitrogen vacancy (NV) ensemble spins driven within a microwave resonator. We compare the CDD methods to established PDD protocols and demonstrate the detection of RF signals up to $\sim$ 85 MHz, about ten times the current limit imposed by the PDD approach under identical conditions. Implementing the CDD method in a heterodyne synchronized protocol combines the high frequency detection with high spectral resolution. This advancement extends to various domains requiring detection in the high frequency (HF) and very high frequency (VHF) ranges of the RF spectrum, including spin sensor-based magnetic resonance spectroscopy at high magnetic fields.
- Abstract（参考訳）: 固体スピン欠陥を用いた量子センサーは、高周波(RF)フィールドの検出に優れ、通信、範囲、センシングの様々な目的に役立っている。
この目的のために、パルス動的デカップリング(PDD)プロトコルが典型的に適用され、RF信号に対する感度が向上する。
しかし、これらの手法は数メガヘルツの周波数に制限されているため、高い周波数を感知することは困難である。
マイクロ波共振器内で駆動される窒素空隙(NV)アンサンブルスピンの着衣状態を含む連続動的デカップリング(CDD)方式に基づく代替手法を提案する。
確立されたPDDプロトコルとCDD手法を比較し、同一条件下でのPDDアプローチによる現在の限界の10倍の最大85MHzのRF信号の検出を実証する。
ヘテロダイン同期プロトコルにおけるCDD法の実装は、高周波検出と高スペクトル分解能を組み合わせたものである。
この進歩は、高周波(HF)と超高周波(VHF)のRFスペクトルの検出を必要とする様々な領域にまで及んでいる。
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