論文の概要: Entanglement Generation on the Double Quantum Transition of NV Ground State Via Globally Addressing Microwave Pulse

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18244v1
• Date: Thu, 30 Jan 2025 10:23:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-31 15:14:46.887303
• Title: Entanglement Generation on the Double Quantum Transition of NV Ground State Via Globally Addressing Microwave Pulse
• Title（参考訳）: マイクロ波パルスによるNV基底状態の二重量子遷移による絡み合い生成
• Authors: Marcel Morillas-Rozas, Alberto López-García, Javier Cerrillo,
• Abstract要約: エンタングルメント(Entanglement)は、量子センサーがハイゼンベルク限界までの感度を向上させるための重要な量子機能である。 NV中心のプラットフォームでは、ハイゼンベルク極限はNV中心の軸が平行であるときにのみ達成できる。 2つの双極子結合NV中心の二重量子遷移において、絡み合った状態を作る機構を初めて提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Entanglement is a key quantum feature that enables quantum sensors to improve their sensitivity up to the Heisenberg limit. In the NV-center platform, the Heisenberg limit can only be achieved when the axes of the NV centers are parallel. Nevertheless, parallel NV centers are spectrally indistinguishable and no mechanisms to prepare entanglement in such configurations are known to date. In this work we propose for the first time a mechanism to prepare entangled states in the double quantum transition of two dipolarly coupled NV centers whose axes are parallel. Our approach is based on the NV effective Raman coupling (NV-ERC) protocol and makes use of global addressing of both NV centers with a single monochromatic microwave pulse. Supported by an adiabatic elimination analysis, several mechanisms for the preparation of different entangled states are identified which avoid participation of intermediate states in all cases, thus limiting the impact of additional unwanted noise sources. We consider the generation of different entangled states belonging to the double quantum transition, sensitive to either transverse electric fields or longitudinal magnetic fields, all with a fourfold improved sensitivity compared to conventional single NV settings.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメント(Entanglement)は、量子センサーがハイゼンベルク限界までの感度を向上させるための重要な量子機能である。 NV中心のプラットフォームでは、ハイゼンベルク極限はNV中心の軸が平行であるときにのみ達成できる。 それでも、平行なNV中心はスペクトル的に区別できないため、そのような構成で絡み合う機構は知られていない。 本研究では、軸が平行な2つの双極子結合NV中心の二重量子遷移において、絡み合った状態を作る機構を初めて提案する。 提案手法はNV実効ラマンカップリング(NV-ERC)プロトコルに基づいており,NV中心と単一単色マイクロ波パルスのグローバルアドレッシングを利用する。 断熱除去解析により,全てのケースにおける中間状態の関与を回避し,追加の不要なノイズ源の影響を抑えるために,異なる絡み合った状態の調製のためのいくつかのメカニズムを同定した。 両量子遷移に属する異なる絡み合った状態の生成について検討し、逆電場または長手磁場に敏感であり、従来の単一NV設定に比べて4倍の感度が向上した。

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