論文の概要: Quantum Magnetic J-Oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.06498v1
- Date: Wed, 09 Apr 2025 00:02:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-10 16:15:26.413163
- Title: Quantum Magnetic J-Oscillators
- Title（参考訳）: 量子磁気Jオシレータ
- Authors: Jingyan Xu, Raphael Kircher, Oleg Tretiak, Dmitry Budker, Danila A. Barskiy,
- Abstract要約: マイクロヘルツで作動する量子発振器 溶液中の分子の核スカラー結合に基づく 数十ヘルツ周波数
我々は3000秒以上で非常に安定なコヒーレント振動を実現し, 主に測定時間によって337UHzのライン幅を制限した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.423370951696279
- License:
- Abstract: We realize quantum oscillators operating at microhertz to tens of hertz frequencies based on nuclear scalar couplings in molecules in solution. The oscillators are implemented by coupling in situ hyperpolarized samples with programmable digital feedback that allows amplifying specific J-coupling transitions at zero field. Due to the fundamental insensitivity of J-couplings to magnetic field fluctuations, we achieve extremely stable coherent oscillations for longer than 3000 s, with a 337 uHz linewidth limited primarily by the measurement time. The ability to control the feedback delay and the external gain enabled us to resolve overlapping resonances, making possible on-demand spectral editing. Importantly, implementing active feedback allowed us to obviate the requirement of population inversion and relax the requirements on sample polarization. The quantum oscillator phenomenon demonstrated here for various chemical classes (nitriles, heterocycles, and organic acids) significantly improves resolution of zero-field NMR spectra, including for samples with natural isotopic abundance, and expands applications of J-spectroscopy.
- Abstract（参考訳）: 溶液中の分子の核スカラー結合に基づくマイクロヘルツから数十ヘルツの周波数で動作する量子発振器を実現する。
発振器は、その場で過分極されたサンプルとプログラム可能なデジタルフィードバックを結合して実装され、ゼロフィールドでの特定のJカップリング遷移を増幅することができる。
磁場ゆらぎに対するJカップリングの基本的な不感度のため、337UHzのライン幅を持つ3000秒以上の非常に安定したコヒーレント振動を実現した。
フィードバック遅延と外部利得を制御することで、重複する共鳴を解消し、オンデマンドのスペクトル編集を可能にした。
重要なことは、アクティブなフィードバックを実装することで、人口逆転の要求を回避し、サンプル分極の要求を緩和できるということです。
ここで示される量子発振器現象は、様々な化学クラス(ニトリル、ヘテロ環、有機酸)において、自然同位体量を持つ試料を含むゼロフィールドNMRスペクトルの分解能を著しく改善し、J分光の応用を拡大する。
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