論文の概要: Spin-force from a Nitrogen-Vacancy ensemble drives a 100 mg levitated resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.17750v1
• Date: Mon, 18 May 2026 02:05:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:48.590423
• Title: Spin-force from a Nitrogen-Vacancy ensemble drives a 100 mg levitated resonator
• Title（参考訳）: 窒素-原子価アンサンブルからのスピン力は100mgリビテーション共振器を駆動する
• Authors: Anshuman Nayak, Daehee Kim, Shilu Tian, Jason Twamley,
• Abstract要約: ダイアモンド中の窒素空力(NV)欠陥のアンサンブルによる反磁性緩和発振器を128 rm: mg$で制御可能とする。 我々の結果は、高質量状態の深い運動状態のスピンベース工学への重要なマイルストーンとなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5882004453124623
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The force experienced by a spin in a magnetic field gradient underlies many proposals for hybrid quantum systems. These include schemes for mechanically mediated quantum gates, spin squeezing, searches for exotic forces, and motional superpositions for probing the interface between quantum and gravity. Yet, experimentally observing this spin-force for anything larger than atomic scales has proved challenging. In our work, we demonstrate controllable Center-of-Mass motion of a $128 \rm\: mg$ diamagnetically levitated oscillator due to force from an ensemble of Nitrogen-Vacancy (NV) defects in diamond. We induce coherent motion in the oscillator by periodic optical initialisation of the NV spin states, achieving motional amplitudes exceeding $100 \rm\:nm$. Our results mark a key milestone towards spin-based engineering of motional states deep in the high-mass regime.
• Abstract（参考訳）: 磁場勾配におけるスピンによって経験される力は、ハイブリッド量子系の多くの提案に基づいている。 これには、機械的に媒介される量子ゲートのスキーム、スピンスクイーズ、エキゾチックな力の探索、量子と重力の間の界面を探索するための運動重畳が含まれる。 しかし、このスピン力を原子スケール以上で実験的に観察することは困難であることが判明した。 本研究では, ダイアモンド中の窒素空洞(NV)欠陥のアンサンブルから生じる力により, 128ドル(約1万2000円)の磁気浮上型発振器の制御可能な中心運動を実証した。 我々は、NVスピン状態の周期的光初期化により振動子のコヒーレント運動を誘導し、100 \rm\:nm$を超える運動振幅を達成する。 我々の結果は、高質量状態の深い運動状態のスピンベース工学への重要なマイルストーンとなる。

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