論文の概要: Universal and robust dynamic decoupling controls for zero-field magnetometry by using molecular clock sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01479v1
- Date: Wed, 2 Oct 2024 12:33:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-04 17:34:40.174084
- Title: Universal and robust dynamic decoupling controls for zero-field magnetometry by using molecular clock sensors
- Title（参考訳）: 分子時計センサを用いたゼロ磁場磁力計の普遍的およびロバストな動的疎結合制御
- Authors: Jiawen Jiang, Q. Chen,
- Abstract要約: ダイヤモンドおよび炭化ケイ素(SiC)およびホストマトリックス制御による分子スピンにおける色中心は、ナノスケールの量子センシングに期待できる。
しかし、その内在対称性や宿主行列の高局所ひずみのため、大きな横ゼロフィールド分割(ZFS)は避けられないことが多い。
我々は、指向性に沿って駆動する高周波(RF)フィールドとマイクロ波(MW)ダイナミックパルスシーケンスを組み合わせることで、この問題に対処する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Color centers in diamond and silicon carbide (SiC), and molecular spins through a host matrix control are promising for nanoscale quantum sensing because they can be optically addressable, coherently controllable, and placed proximate to the targets. However, large transverse zero-field splitting (ZFS) is often inevitable due to their intrinsic symmetry and/or the high local strains of the host matrix. Although spin coherence can be extended due to magnetic noise-insensitive clock transitions at a vanishing magnetic field, the eigenstates of these sensors are not sensitive to weak magnetic signals in the linear order. We address this challenge by employing a combination of radio-frequency (RF) field driving along the NV orientation and microwave (MW) dynamic decoupling pulse sequences. RF driving can effectively mitigate the transverse ZFS effect and enhance the NV center's sensitivity to AC magnetic field signals. This combination not only suppresses environmental noise but also enables quantum frequency mixing between the transverse ZFS and the signal. It also offers the potential to detect weak AC signals at intermediate and high frequencies with high resolution, a task difficult to achieve using conventional methods.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドと炭化ケイ素(SiC)における色中心とホストマトリックス制御による分子スピンは、光学的にアドレス化可能で、コヒーレントに制御可能で、ターゲットに親和性を持たせることができるため、ナノスケールの量子センシングに期待できる。
しかし、その内在対称性や宿主行列の高局所ひずみのため、大きな横ゼロフィールド分割(ZFS)は避けられないことが多い。
スピンコヒーレンス(スピンコヒーレンス)は、消滅する磁場における磁気ノイズ非感受性クロック遷移によって拡張できるが、これらのセンサの固有状態は線形方向の弱い磁気信号には敏感ではない。
我々は、NV方向に沿った高周波(RF)フィールド駆動とマイクロ波(MW)ダイナミックデカップリングパルスシーケンスを組み合わせることで、この問題に対処する。
RF駆動は、逆ZFS効果を効果的に軽減し、交流磁場信号に対するNV中心の感度を高める。
この組み合わせは環境ノイズを抑制するだけでなく、逆ZFSと信号間の量子周波数の混合を可能にする。
また、中間周波数と高周波数で弱い交流信号を高分解能で検出する能力も提供しており、従来の方法では達成が難しい。
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