論文の概要: Wideband covariance magnetometry below the diffraction limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.00260v1
- Date: Thu, 01 May 2025 03:01:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:55.205064
- Title: Wideband covariance magnetometry below the diffraction limit
- Title（参考訳）: 回折限界以下の広帯域共分散磁気メトリー
- Authors: Xuan Hoang Le, Pavel E. Dolgirev, Piotr Put, Eric L. Peterson, Arjun Pillai, Alexander A. Zibrov, Eugene Demler, Hongkun Park, Mikhail D. Lukin,
- Abstract要約: 広帯域磁気信号と空間分解能の相関を光回折限界以下で測定する方法を実験的に示す。
我々の技術は、ナノスケール磁気センサとしてダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心を2つ採用している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.83310724797305
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We experimentally demonstrate a method for measuring correlations of wideband magnetic signals with spatial resolution below the optical diffraction limit. Our technique employs two nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond as nanoscale magnetometers, spectrally resolved by inhomogeneous optical transitions. Using high-fidelity optical readout and long spin coherence time, we probe correlated MHz-range noise with sensitivity of 15 nT Hz$^{-1/4}$. In addition, we use this system for correlated $T_1$ relaxometry, enabling correlation measurements of GHz-range noise. Under such externally applied noise, while individual NV centers exhibit featureless relaxation, their correlation displays rich coherent and incoherent dynamics reminiscent of superradiance physics. This capability to probe high-frequency correlations provides a powerful tool for investigating a variety of condensed-matter phenomena characterized by nonlocal correlations.
- Abstract（参考訳）: 広帯域磁気信号と空間分解能の相関を光回折限界以下で測定する方法を実験的に示す。
この技術は、ナノスケール磁気センサとしてダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心を2つ採用し、不均一光遷移によってスペクトル分解する。
高忠実度光読み出しと長いスピンコヒーレンス時間を用いて、15nT Hz$^{-1/4}$の感度で相関するMHzレンジノイズを探索した。
さらに,このシステムを相関式T_1$リラクソメトリーに利用し,GHz帯雑音の相関測定を可能にした。
このような外部応用ノイズの下では、個々のNV中心が特徴のない緩和を示す一方で、それらの相関関係は、超放射物理を思わせる豊富なコヒーレントかつ非コヒーレントなダイナミクスを示す。
この高頻度相関を探索する能力は、非局所相関によって特徴づけられる様々な凝縮マター現象を調査するための強力なツールを提供する。
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