論文の概要: Superradiant Echoes Induced by Multiple Re-phasing of NV Spin Sub-ensembles Grating at Room Temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01328v1
- Date: Wed, 02 Jul 2025 03:31:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-03 14:23:00.035878
- Title: Superradiant Echoes Induced by Multiple Re-phasing of NV Spin Sub-ensembles Grating at Room Temperature
- Title（参考訳）: 室温におけるNVスピンサブアンサンブルグレーティングの多重再処理による超放射能エコー
- Authors: Qilong Wu, Yuan Zhang, Huihui Yu, Chong-Xin Shan, Klaus Mølmer,
- Abstract要約: 超放射能エコーは、レーザー照明とマイクロ波ハーンエコーシーケンスをダイヤモンドに印加することで室温で実現できる。
将来的にはスピンサブアンサンブルグレーティングと結果のエコーはさらに動的デカップリングによって最適化される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.231283139452643
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this Letter, we propose that superradiant echoes can be achieved at room temperature by applying a laser illumination and a microwave Hahn echo sequence to a diamond with a high concentration of nitrogen-vacancy (NV) centers placed in a dielectric microwave cavity. We identify that the combined action of two microwave driving pulses and a free evolution imprints a phase grating among NV spin sub-ensembles in frequency space, and multiple re-phasing of the grated spin sub-ensembles leads to multiple superradiant echoes through a collective coupling with the cavity. Furthermore, we show that the superradiant echoes can be actively tailored with the microwave pulses and the laser illumination by modifying the grating parameters, and the multiple re-phasing dynamics is analogous to the one leading to superradiant beats in optical clock system. In the future, the spin sub-ensembles grating and the resulting echoes can be further optimized with dynamical decoupling, which might pave the way for applications in quantum sensing.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,高濃度の窒素空洞(NV)中心を誘電体マイクロ波キャビティ内に配置したダイヤモンドに対して,レーザー照明とマイクロ波ハーンエコーシーケンスを適用し,室温で超放射性エコーを実現することを提案する。
2つのマイクロ波駆動パルスと1つの自由進化の複合作用は、周波数空間におけるNVスピンサブアンサンブル間の位相格子を印加し、グルーティングされたスピンサブアンサンブルを複数再処理することで、キャビティとの集合結合により複数の超ラジカルエコーが生じることを確認した。
さらに, マイクロ波パルスとレーザ照射をグラティングパラメータを変化させることで, 超放射波エコーを積極的に調整し, 光時計系における超放射波ビートに導くものと類似していることを示す。
将来、スピンサブアンサンブルグレーティングと結果として生じるエコーは動的デカップリングによってさらに最適化され、量子センシングの応用の道を開く可能性がある。
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