論文の概要: A three-dimensional multimode lumped-element resonator for collective spin manipulation and dispersive readout
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.05476v1
- Date: Fri, 09 Jan 2026 02:23:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-12 17:41:49.814437
- Title: A three-dimensional multimode lumped-element resonator for collective spin manipulation and dispersive readout
- Title（参考訳）: 集団スピン操作と分散読み出しのための3次元多モードランプ素子共振器
- Authors: Zhuo Chen, Wenhua Qin, Hanyu Ren, Ziyi Liu, Kae Nemoto, William John Munro, Yingqiu Mao, Johannes Majer,
- Abstract要約: 本報告では, スピンアンサンブルの均一な集団操作と分散再生を可能にする3次元積層素子型マイクロ波共振器について報告する。
コンパクトな設計、チューナブルカップリング、高磁場均一性により、この共振器はハイブリッドスピン光子系と多モード固体量子技術のための汎用デバイスとなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.17706752390019
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We report a three-dimensional lumped-element multimode microwave resonator that enables homogeneous collective manipulation and dispersive readout of a macroscopic spin ensemble. By exploiting geometric symmetry, two antisymmetric modes with strongly suppressed cross-talk are engineered to spatially overlap and couple to the same ensemble at distinct frequencies. Using negatively charged nitrogen-vacancy centers in diamond at 28 mK, we observe collective strong coupling with a coupling strength of 5.0 MHz and demonstrate non-destructive dispersive readout via a detuned mode. The compact design, tunable coupling, and high field homogeneity make this resonator a versatile device for hybrid spin-photon systems and multimode solid-state quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 本報告では, スピンアンサンブルの均一な集団操作と分散可読化が可能な3次元多モードマイクロ波共振器について報告する。
幾何対称性を利用することで、強く抑制されたクロストークを持つ2つの反対称モードを空間的に重複させ、異なる周波数で同じアンサンブルに結合させる。
28mKのダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心を用いて、結合強度5.0MHzの集合強結合を観察し、デチューテッドモードによる非破壊的拡散可読性を示す。
コンパクトな設計、可変結合、高磁場均一性により、この共振器はハイブリッドスピン光子系と多モード固体量子技術のための汎用デバイスとなる。
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