論文の概要: Wide band magnetometry based on color centers with transverse zero-field splitting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.16825v1
• Date: Fri, 20 Jun 2025 08:27:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-23 19:00:05.384485
• Title: Wide band magnetometry based on color centers with transverse zero-field splitting
• Title（参考訳）: 逆ゼロフィールド分割色中心を用いた広帯域磁気計測
• Authors: Xiayan Ding, Lu Chen, Qiong Chen,
• Abstract要約: ダイヤモンド、炭化ケイ素(SiC)、その他のホスト行列に埋め込まれた固体のカラーセンターは、ナノスケール量子センシングのための有望なプラットフォームを提供する。 強い逆ゼロフィールド分割(ZFS)は、その局所ひずみとホスト構造の低対称性のために色中心に導入されることがある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.917915988404632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Solid-state color centers embedded in diamond, silicon carbide (SiC) and other host-matrices offer a promising platform for nanoscale quantum sensing. Sometimes a relatively strong transverse zero-field splitting (ZFS) is introduced in a color center due to its local strain and low symmetry of the host structure. While clock transitions induced by transverse zero-field splitting (ZFS) serve as a method to prolong the coherence time, the Zeeman sub-levels of solid-state color centers become insensitive to first-order magnetic field signals, thereby limiting their utility as magnetometers. In this work, we address this challenge and achieve wide band AC field detection spanning from hundreds of kHz to hundreds of MHz by utilizing a combination of orthogonal microwaves and phase modulation at different frequencies. Our control method effectively suppresses the system noise and the amplitude fluctuation of the driving field, which extends the coherence time of the quantum system.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド、炭化ケイ素(SiC)、その他のホスト行列に埋め込まれた固体のカラーセンターは、ナノスケール量子センシングのための有望なプラットフォームを提供する。 しばしば、その局所ひずみとホスト構造の低対称性のために、色中心に比較的強い逆ゼロフィールド分割(ZFS)が導入される。 逆ゼロフィールド分割(ZFS)によって誘導されるクロック遷移はコヒーレンス時間を延ばす方法として機能する一方、固体色中心のゼーマンサブレベルは1次磁場信号に敏感になり、磁気センサとしての使用が制限される。 本研究は、直交マイクロ波と位相変調の組み合わせを用いて、数百kHzから数百MHzまでの広帯域交流場検出を実現する。 本制御法は, 量子系のコヒーレンス時間を拡張する駆動場のシステムノイズと振幅変動を効果的に抑制する。

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