論文の概要: A method for robust spin relaxometry in the presence of imperfect state preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.22739v2
• Date: Tue, 06 Jan 2026 04:42:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-07 13:14:29.337768
• Title: A method for robust spin relaxometry in the presence of imperfect state preparation
• Title（参考訳）: 不完全状態条件下でのロバストスピン緩和法
• Authors: Ella P. Walsh, Sepehr Ahmadi, Alexander J. Healey, David A. Simpson, Liam T. Hall,
• Abstract要約: 不完全なスピン偏極の存在下で、より堅牢なパラメータ推定を可能にする最小限のフィッティング手順を導入する。 我々のモデルは、より正確な適合性を提供することで既存のアプローチを改善し、シングルスピンダイナミクス研究を効率的に並列化するためのフレームワークを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.94429692322632
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Spin relaxometry based on quantum spin systems has developed as a valuable tool in medical and condensed matter systems, offering the advantage of operating without the need for external DC or RF fields. Spin relaxometry with nitrogen-vacancy (NV) centers has been applied to paramagnetic sensing using both single crystal diamond and nanodiamond materials. However, these methods often suffer from artifacts and systematic uncertainties, particularly due to imperfect spin state preparation, leading to artificially fast T$_1$ relaxation times. Current analysis techniques fail to adequately account for these issues, limiting the precision of parameter estimation. In this work, we introduce a minimal fitting procedure that enables more robust parameter estimation in the presence of imperfect spin polarization. Our model improves upon existing approaches by offering more accurate fits and provides a framework for efficiently parallelizing single-spin dynamics studies.
• Abstract（参考訳）: 量子スピン系に基づくスピン緩和法は、医学および凝縮物質系において貴重なツールとして開発され、外部のDCやRFフィールドを必要とせずに操作する利点を提供している。 窒素空孔(NV)中心を用いたスピン緩和法は、単結晶ダイヤモンドとナノダイヤモンド材料の両方を用いた常磁性検出に応用されている。 しかし、これらの方法はしばしば人工的に高速なT$_1$緩和時間をもたらす不完全なスピン状態の準備のために、アーティファクトや系統的な不確実性に悩まされる。 現在の分析手法ではこれらの問題を適切に考慮できず、パラメータ推定の精度が制限されている。 本研究では、不完全なスピン偏光の存在下でより堅牢なパラメータ推定を可能にする最小のフィッティング法を提案する。 我々のモデルは、より正確な適合性を提供することで既存のアプローチを改善し、シングルスピンダイナミクス研究を効率的に並列化するためのフレームワークを提供する。

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