論文の概要: Real-time Amplitude and Phase Estimation of AC Fields with Diamond Spins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.23712v1
- Date: Fri, 27 Feb 2026 06:24:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-02 19:48:24.278269
- Title: Real-time Amplitude and Phase Estimation of AC Fields with Diamond Spins
- Title（参考訳）: ダイヤモンドスピンを用いた交流場の実時間振幅と位相推定
- Authors: Christopher T. -K. Lew, Samuel A. Wilkinson, Nicholas Gillespie, Brant C. Gibson, David A. Broadway, Jean-Philippe Tetienne,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心は、高感度、スペクトル分解能、空間分解能で交流磁場を検出することができることが示されている。
ここでは、交流場の振幅と位相を2つの連続測定の1対から求めることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nitrogen-vacancy centers in diamond have been shown to be capable of detecting AC magnetic fields with high sensitivity, spectral resolution, and spatial resolution. However, most studies so far have focused on the regime of time-averaged or time-correlated measurements, while little attention has been paid to the single-shot regime. Here we show that the amplitude and phase of an AC field can be retrieved from a single pair of two consecutive measurements. We demonstrate this concept by measuring a 4 MHz AC field with a per-shot amplitude and phase sensitivity of 78 nT and 63 mrad, respectively, at a temporal resolution of 320 us. We also investigate the effects and quantify the errors resulting from probe frequency detunings, as well as operating in the strong field regime. Moreover, we showcase the ability of the measurement protocol to dynamically change the probe frequency in real-time. This work advances the use of NV centers for real-time measurements of AC magnetic fields.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心は、高感度、スペクトル分解能、空間分解能で交流磁場を検出することができることが示されている。
しかし、これまでのほとんどの研究は、平均的または時間的関連の測定の体制に焦点を合わせてきたが、単発の体制にはほとんど関心が払われていない。
ここでは、交流場の振幅と位相を2つの連続測定の1対から求めることができることを示す。
本研究では, 78 nT と 63 mrad の位相感度を 320 us の時間分解能で測定することにより, この概念を実証する。
また,プローブ周波数の偏差による誤差や強磁場下での動作の定量化についても検討した。
さらに,実時間でプローブ周波数を動的に変化させる計測プロトコルについても紹介する。
この研究は、交流磁場のリアルタイム測定におけるNV中心の使用を推し進める。
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