論文の概要: Coherent control of solid-state defect spins via patterned boron-doped diamond circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15586v1
- Date: Fri, 20 Dec 2024 05:43:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-23 16:22:52.606068
- Title: Coherent control of solid-state defect spins via patterned boron-doped diamond circuit
- Title（参考訳）: パターン化ホウ素ドープダイヤモンド回路による固体欠陥スピンのコヒーレント制御
- Authors: Masahiro Ohkuma, Eikichi Kimura, Ryo Matsumoto, Shumpei Ohyama, Saki Tsuchiya, Harim Lim, Yong Soo Lee, Junghyun Lee, Yoshihiko Takano, Keigo Arai,
- Abstract要約: 直流3GHz帯のボロンドープダイヤモンド(BDD)回路の電気伝導特性について検討した。
我々は、BDD回路と連続波ODMRスペクトルを全回路にわたって観測し、ダイヤモンド中のNV中心における光検出磁気共鳴(ODMR)を成功させた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.236328871535383
- License:
- Abstract: We investigate the electrical transport characteristics of boron-doped diamond (BDD) across frequencies ranging from direct current to 3 GHz to explore the potential of BDD circuits as microwave waveguides. Three homoepitaxial BDD films with varying boron concentrations, exhibiting insulating to metallic properties, are fabricated on a single-crystalline diamond substrate containing nitrogen-vacancy (NV) centers. The $\Omega$-shaped BDD circuit demonstrates an approximately 30 $\Omega$ impedance at the resonance frequency of the NV center, facilitating the propagation of microwaves over the circuit, even with a standard 50 $\Omega$ reference impedance. We successfully perform optically detected magnetic resonance (ODMR) on NV centers within diamonds using BDD circuits and observed continuous-wave ODMR spectra across all circuits. Additionally, we record Rabi oscillations in pulsed ODMR measurements using the metallic BDD circuit. The integration of NV centers with BDDs presents a compact, robust, and adaptable platform for quantum sensing in challenging environments and for quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波導波路としてのBDD回路の可能性を探るため, 直接電流から3GHzまでの周波数にわたるボロンドープダイヤモンド(BDD)の電気輸送特性について検討した。
窒素空孔(NV)中心を含む単結晶ダイヤモンド基板上に, ホウ素濃度の異なる3つのホモエピタキシャルBDD膜を作製した。
Omega$型のBDD回路は、NV中心の共振周波数で約30ドル/Omega$のインピーダンスを示し、標準の50ドル/Omega$の参照インピーダンスでもマイクロ波が回路上に伝播することを容易にする。
我々は、BDD回路と連続波ODMRスペクトルを全回路にわたって観測し、ダイヤモンド中のNV中心における光検出磁気共鳴(ODMR)を成功させた。
さらに、金属BDD回路を用いたパルスODMR測定において、Rabiの振動を記録する。
NVセンターとBDDの統合は、挑戦的な環境や量子情報処理のための量子センシングのためのコンパクトで堅牢で適応可能なプラットフォームを提供する。
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