論文の概要: Nanoscale Magnetic Resonance Imaging and Control of a Strongly Interacting Dipolar System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.11920v1
- Date: Fri, 13 Jun 2025 16:11:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-16 17:50:49.872304
- Title: Nanoscale Magnetic Resonance Imaging and Control of a Strongly Interacting Dipolar System
- Title（参考訳）: 強相互作用双極子のナノ磁気共鳴イメージングと制御
- Authors: Piotr Put, Nathaniel T. Leitao, Christina Spaegele, Haoyang Gao, Oksana Makarova, Bartholomeus Machielse, Hengyun Zhou, Federico Capasso, Leigh S. Martin, Hongkun Park, Mikhail D. Lukin,
- Abstract要約: ダイヤモンドの原子状欠陥にホストされた高密度電子スピンのコヒーレント制御と、時間依存性の強い局所磁場勾配を組み合わせることで、ナノスケールMRIを実証する。
本研究は, 気象学的に有用な絡み合いの頑健な制御と, 環境条件下での材料・生物系のナノスケールイメージングのための扉を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a fundamental tool for physical and life sciences, yet its spatial resolution is typically limited to macroscopic scales. Here, we demonstrate nanoscale MRI by combining strong, time-dependent local magnetic field gradients with coherent control of a dense ensemble of electron spins hosted in atom-like defects in diamond. Using this platform, we generate and manipulate nanoscale spin textures - spatially structured patterns of spin orientation - and track their evolution under engineered many-body interactions. Controlling the dipolar spin exchange driving the dynamics, we observe striking signatures of sensitivity to the microscopic details underlying the polarization distribution. Our results open the door for robust control of metrologically useful entanglement, and nanoscale imaging of materials and biological systems under ambient conditions.
- Abstract（参考訳）: 磁気共鳴イメージング(MRI)は物理・生命科学の基本的なツールであるが、その空間分解能は一般的にマクロスケールに限られる。
ここでは,強い時間依存性の局所磁場勾配と,ダイヤモンドの原子状欠陥にホストされる電子スピンの密集のコヒーレント制御を組み合わせることで,ナノスケールMRIを実証する。
このプラットフォームを用いて、スピン配向の空間構造パターンであるナノスケールのスピンテクスチャを生成、操作し、エンジニアリングされた多体相互作用の下でそれらの進化を追跡する。
ダイナミクスを駆動する双極子スピン交換を制御し、偏光分布の裏にある顕微鏡的詳細に対する感度の顕著なサインを観察する。
本研究は, 気象学的に有用な絡み合いの頑健な制御と, 環境条件下での材料・生物系のナノスケールイメージングのための扉を開く。
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