論文の概要: Coherent Driving of a Quantum System with Modulated Free-Space Electrons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.13904v1
- Date: Wed, 17 Sep 2025 11:09:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-18 18:41:50.826815
- Title: Coherent Driving of a Quantum System with Modulated Free-Space Electrons
- Title（参考訳）: 変調自由空間電子を用いた量子系のコヒーレント駆動
- Authors: Matthias Kolb, Thomas Spielauer, Thomas Weigner, Giovanni Boero, Dennis Rätzel, Philipp Haslinger,
- Abstract要約: 空間変調自由空間電子ビームの電磁界がスピン系を駆動するのに利用できることを示す。
電子ビームの近接場と2つのスピン状態の間の位相コヒーレント結合を観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Control of quantum systems typically relies on the interaction with electromagnetic radiation. In this study, we experimentally show that the electromagnetic near-field of a spatially modulated freespace electron beam can be used to drive spin systems, demonstrating free-electron-bound-electron resonant interaction. By periodically deflecting the electron beam of a scanning electron microscope in close proximity to a spin-active solid-state sample, and sweeping the deflection frequency across the spin resonance, we directly observe phase coherent coupling between the electron beam's nearfield and the two spin states. This method relies only on classically shaping the electron beams transversal correlations and has the potential to enable coherent control of quantum systems with unprecedented, electron microscopic resolution, opening novel possibilities for advanced spectroscopic tools in nanotechnology.
- Abstract（参考訳）: 量子系の制御は一般的に電磁放射との相互作用に依存する。
本研究では、空間変調自由空間電子ビームの電磁場がスピン系を駆動し、自由電子結合電子共鳴相互作用を示すことを実験的に示す。
走査型電子顕微鏡の電子ビームをスピン活性固体試料に近接して周期的に偏向し、スピン共鳴を横切る偏向周波数を網羅することにより、電子ビームの近接場と2つのスピン状態の間の位相コヒーレント結合を直接観察する。
この方法は、古典的に電子ビームの逆相関を形作ることのみに依存しており、前例のない電子顕微鏡分解能を持つ量子系のコヒーレント制御を可能にする可能性があり、ナノテクノロジーにおける高度な分光ツールの新たな可能性を開く。
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