論文の概要: Frequency super-resolution with quantum environment engineering in a weakly coupled nuclear-spin system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04090v1
- Date: Wed, 07 May 2025 03:05:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-08 19:07:35.963857
- Title: Frequency super-resolution with quantum environment engineering in a weakly coupled nuclear-spin system
- Title（参考訳）: 弱結合核スピン系における量子環境工学による周波数超解像
- Authors: Tianzi Wang, Qian Cao, Peng Du, Wenxian Zhang,
- Abstract要約: スペクトルピークであるガンマの広帯域半最大値でしばしば近似される従来のスペクトル分解能限界を破る周波数超解法を提案する。
この方法は弱い結合した核スピン系のスペクトル分解に有用であり、より高度な量子技術を用いてより微細な周波数超解像を得るためにさらに改良される可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.42288056141646
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optical super-resolution has been widely employed to beat spatial diffraction limit, which is often stated by Abbe-Rayleigh criterion. Analogously, we propose a frequency super-resolution method, which beats conventional spectral resolution limit often approximated by full width half maximum of the spectral peak, {\Gamma}. This method utilizes recently developed quantum environment engineering technique. With numerical simulations and experiments, we demonstrate the frequency super-resolution method in a three-nuclear-spin system (Trifluoroiodoethylene), by successfully decomposing a thermal state spectrum of the spin F3 into four peaks of engineered pseudo-pure states of the quantum environment. The ultimate frequency resolution reaches {\sim} 0.005 {\Gamma}. This method is potentially useful in spectral decomposition of weakly coupled nuclear spin systems and might be improved further to acquire finer frequency super-resolution by employing more advanced quantum techniques..
- Abstract（参考訳）: 光超解像は空間回折限界に打ち勝つために広く用いられており、これはしばしばアブブ・レイリー基準によって述べられている。
本稿では,スペクトルピークの広帯域半最大値(Gamma})でしばしば近似される従来のスペクトル分解能限界を破る周波数超解法を提案する。
この方法は近年開発された量子環境工学技術を利用する。
数値シミュレーションと実験により、スピンF3の熱状態スペクトルを量子環境の擬似純粋状態の4つのピークに分解することで、3核スピン系(トリフルオロヨードエチレン)における周波数超解法を実証する。
究極の周波数分解能は 0.005 {\Gamma} に達する。
この方法は弱い結合した核スピン系のスペクトル分解に有用であり、より高度な量子技術を用いてより微細な周波数超解像を得るためにさらに改良される可能性がある。
と。
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