論文の概要: Uniform microwave field formation for control of ensembles of negatively charged nitrogen vacancy in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13267v1
- Date: Wed, 13 May 2026 09:46:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.956399
- Title: Uniform microwave field formation for control of ensembles of negatively charged nitrogen vacancy in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔のアンサンブル制御のための均一マイクロ波場形成
- Authors: Oleg Rezinkin, Marina Rezinkina, Takuya Kitamura, Rajan Paul, Fedor Jelezko,
- Abstract要約: マイクロ波磁場の均一性は 大量のアンサンブルスピンを制御するのに 不可欠です
いくつかの磁場形成系が提案されているが、詳細な比較はなされていない。
本研究では, 平面アンテナ, 誘電体共振器, 円筒形インダクタ, 樽状コイル, ネスト状のコイルを含む5種類のシステムの均一性を数値解析した。
- 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: The homogeneity of the microwave magnetic field is essential in controlling a large volume of ensemble spins, for example, in the case of sensitive magnetometry with nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond. This is particularly important for pulsed measurement, where the fidelity of control pulses plays a crucial role in its sensitivity. So far, several magnetic field-forming systems have been proposed, but no detailed comparison has been made. Here, we numerically study the homogeneity of five different systems, including a planar antenna, a dielectric resonator, a cylindrical inductor, a barrel-shaped coil, and a nested barrel-shaped coil. The results of the simulation allowed us to optimize the design parameters of the barrel-shaped field-forming system, which led to significantly improved magnetic field uniformity. To measure this effect, we experimentally compared the homogeneity of a field-forming system having a barrel shape with that of a planar field-forming system by measuring Rabi oscillations of an ensemble of NV centers with them. Significant improvements in inhomogeneity were confirmed in the barrel-shaped coil.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波磁場の均一性は、例えばダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心を持つ感度磁力測定の場合、大量のアンサンブルスピンを制御するのに不可欠である。
これはパルス測定において特に重要であり、制御パルスの忠実度はその感度において重要な役割を果たす。
これまでにいくつかの磁場形成系が提案されているが、詳細な比較はなされていない。
本稿では,平面アンテナ,誘電体共振器,円筒形インダクタ,バレル型コイル,ネスト型バレル型コイルを含む5種類のシステムの均一性を数値解析した。
シミュレーションの結果,バレル形状の磁場形成システムの設計パラメータの最適化が可能となり,磁場の均一性が著しく向上した。
この効果を測定するために,NV中心のアンサンブルのRabi振動を計測することにより,バレル形状のフィールドフォーミングシステムの均一性を平面的なフィールドフォーミングシステムと実験的に比較した。
不均一性の顕著な改善がバレル型コイルで確認された。
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