論文の概要: Suppressing Fast Dipolar Noise in Solid-State Spin Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.06948v1
• Date: Sun, 07 Dec 2025 18:00:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.601918
• Title: Suppressing Fast Dipolar Noise in Solid-State Spin Qubits
• Title（参考訳）: 固体スピンビットにおける高速双極子ノイズの抑制
• Authors: Jaime García Oliván, Ainitze Biteri-Uribarren, Oliver T. Whaites, Jorge Casanova,
• Abstract要約: ハイブリッドLGはバス内双極子相互作用を抑制し、スピン量子ビットに作用する高速ノイズを発生させる。 我々は、最も広く利用されている固体量子プラットフォームの一つを調査する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin qubit coherence is a fundamental resource for the realization of quantum technologies. For solid-state platforms, spin decoherence is dominated by the magneto-active environment in the lattice, limiting their applicability. While standard dynamical decoupling techniques, such as the Hahn echo, extend central spin coherence, they fail to suppress the fast noise arising from strong dipolar interactions within the bath. Here, we present a decoupling mechanism, Hybrid-LG, that suppresses intra-bath dipolar interactions -- thus, fast noise acting on spin qubits- and demonstrate its effectiveness in extending spin coherence through efficient in-house CCE simulations. Specifically, we investigate one of the most widely exploited solid-state quantum platforms: an ensemble of nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond coupled to a large and dense bath of substitutional nitrogen paramagnetic impurities (P1 centers). Our results reveal at least a twofold enhancement in NV coherence time relative to standard techniques including P1 center driving, without requiring additional control power.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットコヒーレンス(Spin qubit Coherence)は、量子技術の実現のための基本的なリソースである。 固体プラットフォームでは、スピンデコヒーレンスは格子内の磁気活性環境に支配され、適用性が制限される。 ハーンエコーのような標準的な動的疎結合技術は中心スピンコヒーレンスを延長するが、浴槽内の強い双極子相互作用によって生じる高速ノイズを抑えることはできなかった。 そこで本研究では,スピン量子ビットに作用する高速ノイズと,バス内双極子相互作用を抑制する脱結合機構であるHybrid-LGを提案する。 具体的には、ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心のアンサンブルと、置換型窒素常磁性不純物(P1中心)の大きな高密度浴とを結合した、最も広く利用されている固体量子プラットフォームについて検討する。 以上の結果から,P1中心駆動を含む標準技術と比較してNVコヒーレンス時間を2倍に向上させることができた。

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