論文の概要: Detection of Electron Paramagnetic Resonance of Two Electron Spins Using a Single NV Center in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19691v1
- Date: Mon, 29 Jul 2024 04:28:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-30 15:06:20.335737
- Title: Detection of Electron Paramagnetic Resonance of Two Electron Spins Using a Single NV Center in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の単一NV中心を用いた2つの電子スピンの電子常磁性共鳴の検出
- Authors: Yuhang Ren, Susumu Takahashi,
- Abstract要約: 相互作用するスピン系は、基本的な量子物理学と量子センシングと量子シミュレーションへの応用のための優れたテストベッドである。
本研究では、2つの電子スピンに結合した1つの窒素空孔(NV)中心の同定と特性について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2833233022183549
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: An interacting spin system is a great testbed for fundamental quantum physics and applications in quantum sensing and quantum simulation. For these investigations, detailed information of the interactions, e.g. the number of spins and their interaction strengths, is often required. In this study, we present the identification and characterization of a single nitrogen-vacancy (NV) center coupled to two electron spins. In the experiment, we first identify a well isolated single NV center, and characterize its spin decoherence time. Then we perform NV-detected electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy to detect surrounding electron spins. From the analysis of the NV-EPR signal, we determine the number of detected spins and their interaction strengths precisely. Moreover, the spectral analysis indicates candidates of the detected spins to be diamond surface spins. This study demonstrates a promising approach for the identification and characterization of an interacting spin system for realizing entangled sensing, using the electron spin as quantum reporters.
- Abstract（参考訳）: 相互作用するスピン系は、基本的な量子物理学と量子センシングと量子シミュレーションへの応用のための優れたテストベッドである。
これらの研究のためには、例えばスピンの数とその相互作用強度など、相互作用の詳細な情報が必要である。
本研究では、2つの電子スピンに結合した1つの窒素空孔(NV)中心の同定と特性について述べる。
実験では、まず孤立した単一NV中心を同定し、スピンデコヒーレンス時間を特徴付ける。
そして、NV検出電子常磁性共鳴(EPR)分光を行い、周囲の電子スピンを検出する。
NV-EPR信号の解析から,検出されたスピンの数とその相互作用強度を正確に決定する。
さらに、スペクトル分析により、検出されたスピンがダイヤモンド表面スピンである可能性が示唆された。
本研究は、電子スピンを量子レポーターとして用い、絡み合ったセンシングを実現するための相互作用するスピンシステムの同定とキャラクタリゼーションのための有望なアプローチを示す。
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