論文の概要: Ultrafast, all-optical coherence of molecular electron spins in room-temperature, aqueous solution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19032v1
• Date: Fri, 26 Jul 2024 18:18:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-30 20:12:15.996488
• Title: Ultrafast, all-optical coherence of molecular electron spins in room-temperature, aqueous solution
• Title（参考訳）: 室温水溶液中における分子電子スピンの超高速全光コヒーレンス
• Authors: Erica Sutcliffe, Nathanael P. Kazmierczak, Ryan G. Hadt,
• Abstract要約: この研究は、実験時間分解能を最大5桁改善することで、室温コヒーレンスの意味を再定義する。 分子量子ビットの新しい合成設計と応用への扉を開く新しい電子スピンコヒーレンス体制を公表した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The tunability and spatial precision of paramagnetic molecules makes them attractive for quantum sensing. However, usual microwave-based detection methods have poor temporal and spatial resolution, and optical methods compatible with room-temperature solutions have remained elusive. Here, we utilize pump-probe polarization spectroscopy to initialize and track electron spin coherence in a molecule. Designed to efficiently couple spins to light, aqueous $K_{2}IrCl_{6}$ enables detection of few-picosecond free induction decay at room temperature and micromolar concentrations. Viscosity is found to strongly vary decoherence lifetimes. This work redefines the meaning of room-temperature coherence by improving experimental time resolution by up to five orders of magnitude. Doing so unveils a new regime of electron spin coherence, opening the door to new synthetic design and applications of molecular quantum bits.
• Abstract（参考訳）: 常磁性分子のチューニング性と空間的精度は、量子センシングにとって魅力的である。 しかし、通常のマイクロ波検出法は時間分解能や空間分解能が低く、室温法と互換性のある光学的手法はいまだ解明されていない。 ここでは、ポンププローブ偏光分光法を用いて、分子内の電子スピンコヒーレンスを初期化し追跡する。 K_{2}IrCl_{6}$は、スピンを効率よく光にカップリングするために設計されたもので、室温およびマイクロモル濃度で数ピコ秒自由誘導崩壊を検出することができる。 粘度は脱コヒーレンス寿命に強く異なる。 この研究は、実験時間分解能を最大5桁改善することで、室温コヒーレンスの意味を再定義する。 そうすることで、新しい電子スピンコヒーレンス状態が明らかになり、分子量子ビットの新しい合成設計と応用への扉が開ける。

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