論文の概要: Nuclear Electric Resonance for Spatially-Resolved Spin Control via Pulsed Optical Excitation in the UV-Visible Spectrum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.17575v1
- Date: Wed, 29 Jan 2025 11:21:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-30 15:53:18.556200
- Title: Nuclear Electric Resonance for Spatially-Resolved Spin Control via Pulsed Optical Excitation in the UV-Visible Spectrum
- Title（参考訳）: 紫外可視スペクトルにおけるパルス光励起による空間分解スピン制御のための核電気共鳴
- Authors: Johannes K. Krondorfer, Andreas W. Hauser,
- Abstract要約: 核電気共鳴(NER)分光法は現在、核スピンベースの量子コンピューティングのツールとして復活している。
我々は光の核電気共鳴(ONER)と呼ぶ新しい方法を提案する。
ONERは紫外可視光スペクトルのパルス励起を用いて、特定の興味ある核の位置における電場勾配を変調する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Nuclear electric resonance (NER) spectroscopy is currently experiencing a revival as a tool for nuclear spin-based quantum computing. Compared to magnetic or electric fields, local electron density fluctuations caused by changes in the atomic environment provide a much higher spatial resolution for the addressing of nuclear spins in qubit registers or within a single molecule. In this article, we investigate the possibility of coherent spin control in atoms or molecules via nuclear quadrupole resonance from first principles. An abstract, time-dependent description is provided which entails and reflects on commonly applied approximations. This formalism is then used to propose a new method we refer to as `optical' nuclear electric resonance (ONER). It employs pulsed optical excitations in the UV-visible light spectrum to modulate the electric field gradient at the position of a specific nucleus of interest by periodic changes of the surrounding electron density. Possible realizations and limitations of ONER for atomically resolved spin manipulation are discussed and tested on $^9$Be as an atomic benchmark system via electronic structure theory.
- Abstract（参考訳）: 核電気共鳴(NER)分光法は現在、核スピンベースの量子コンピューティングのツールとして復活している。
磁場や電場と比較して、原子環境の変化による局所電子密度の変動は、量子ビットレジスタや単一分子内の核スピンのアドレス化に対して、はるかに高い空間分解能をもたらす。
本稿では、第一原理からの核四極子共鳴による原子や分子のコヒーレントスピン制御の可能性について検討する。
一般的に適用される近似を包含し、反映する抽象的、時間依存的な記述が提供される。
この定式化は、我々は「光学的」核電気共鳴(ONER)と呼ばれる新しい方法を提案するために用いられる。
紫外可視光スペクトルのパルス励起を用いて、周囲の電子密度の周期的変化によって特定の核の位置における電場勾配を変調する。
電子構造理論を通した原子間ベンチマークシステムとして$9$Beで、原子間スピン操作のためのONERの可能な実現と限界について論じ、検証を行った。
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