論文の概要: Quantum Magnetic J-Oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.06498v2
- Date: Wed, 18 Jun 2025 17:10:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-19 16:34:05.370904
- 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: 我々は、分子中の固有の核スピンスピン(スカラーJ)カップリングを利用して位相コヒーレント振動を発生させる量子Jオシレータを導入する。
原理実証実験では、J-オシレータは3000 s以上の337 uHzの直線幅を発生し、従来のゼロフィールドNMRよりも2桁以上狭い。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.423370951696279
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce quantum J-oscillators that exploit intrinsic nuclear spin-spin (scalar J) couplings in molecules to produce phase-coherent oscillations. Operated in zero magnetic field and driven by a digital feedback, they operate from sub-hertz to a few tens of hertz frequencies. In a proof-of-principle experiment on [15N]-acetonitrile, the oscillator produced a 337 uHz linewidth over 3000 s, more than two orders narrower than in conventional zero-field NMR. This may facilitate precision measurements of J-coupling constants and allows distinguishing mixtures of molecules whose zero-field NMR spectra would otherwise be hard to separate. In addition, the combination of strongly coupled spin systems and programmable feedback turns the J-oscillator into a compact tabletop (and, eventually, chip-scale) platform for exploring nonlinear spin dynamics, including chaos, dynamical phase transitions, and perhaps time-crystal behavior. By uniting high-resolution spectroscopy and controllable quantum dynamics in a single, magnet-free setup, J-oscillators open new opportunities for applications where ultraprecise frequency references or molecular fingerprints are required.
- Abstract（参考訳）: 我々は、分子中の固有の核スピンスピン(スカラーJ)カップリングを利用して位相コヒーレント振動を発生させる量子Jオシレータを導入する。
ゼロ磁場で動作し、デジタルフィードバックによって駆動され、サブヘルツから数十ヘルツの周波数で作動する。
15N]-アセトニトリルの実証実験において、発振器は3000 s以上の337 uHzの直線幅を発生し、従来のゼロフィールドNMRよりも2桁以上狭い。
これにより、J結合定数の精密測定が容易になり、ゼロフィールドNMRスペクトルが分離しにくい分子の混合物を区別することができる。
さらに、強く結合されたスピンシステムとプログラム可能なフィードバックを組み合わせることで、J-オシレータはカオス、動的相転移、そしておそらく時間-結晶挙動を含む非線形スピンダイナミクスを探索するためのコンパクトなテーブルトップ(そして最終的にはチップスケール)プラットフォームへと変化する。
高分解能分光と制御可能な量子力学を1つの無磁石で結合することにより、Jオシレータは超精密周波数参照や分子指紋を必要とするアプリケーションに新たな機会を開く。
関連論文リスト
- Lifetime-limited Gigahertz-frequency Mechanical Oscillators with Millisecond Coherence Times [4.2502924738276855]
量子アプリケーションに必要なコヒーレンス時間は、フォノンデコヒーレンス(英語版)の物質起源を調査するために、極めて敏感な新しい技術を必要とする。
我々は、非侵襲レーザー分光法と材料分析を組み合わせることで、結晶性媒体におけるフォノン脱コヒーレンスの鍵源を同定する。
我々は、高周波量子メモリの基礎として、100ms以上のコヒーレンス時間への経路を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-10T07:41:47Z) - Robust Noise Suppression and Quantum Sensing by Continuous Phased Dynamical Decoupling [1.4722326430563792]
実験連続相動的疎結合(CPDD)を提案する。
CPDDは短パルスを使用しないので、限られた駆動力や高磁場での核磁気共鳴の実験に適している。
提案手法をナノスケール核磁気共鳴に応用し,量子ヘテロダイン検出と組み合わせることで,120s測定における推定信号周波数におけるマイクロヘルツ不確実性を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-19T20:49:54Z) - Prospects for NMR Spectral Prediction on Fault-Tolerant Quantum Computers [0.24578723416255752]
核磁気共鳴分光法は顕著な分析ツールである。
原子磁気学の進歩により、この分光法は電磁界の強度よりはるかに低いものとなった。
これらのスペクトルをシミュレートするために、フォールトトレラント量子計算がいかに用いられるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-13T17:20:49Z) - Finite Pulse-Time Effects in Long-Baseline Quantum Clock Interferometry [45.73541813564926]
我々は、内部時計遷移とともに非局在化された$-$となる量子中心の$-$の相互作用を研究する。
提案した量子時計干渉計は、様々な光学場からの摂動に対して安定であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-25T18:00:03Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition
frequency [68.8204255655161]
コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる
約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。
本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z) - Fano Resonances in Quantum Transport with Vibrations [50.591267188664666]
離散スペクトルを持つ散乱器に結合した量子力学的散乱連続状態はファノ共鳴を引き起こす。
離散状態に加えて、内部振動の度合いを持つ散乱体について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-07T12:13:59Z) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - From megahertz to terahertz qubits encoded in molecular ions:
theoretical analysis of dipole-forbidden spectroscopic transitions in
N$\mathbf{_2^+}$ [0.0]
理論的には、分子イオンのスピン、回転、振動自由度における量子ビットおよびクロック遷移の実装について研究する。
我々は、非常に低い(ストレッチされた)状態量子ビットまたはゼロの(磁気)磁場量子ビットの線形ゼーマンシフトを持つ2種類の磁気非感応量子ビットを同定する。
核スピン状態の磁気強化によりN$+$の核スピン構成をコヒーレントに制御する可能性を探る。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-21T21:24:13Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。