論文の概要: On chip, multifunctional quantum sensing using single spins in a van der Waals crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19978v1
- Date: Thu, 18 Jun 2026 09:18:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.759255
- Title: On chip, multifunctional quantum sensing using single spins in a van der Waals crystal
- Title（参考訳）: ファンデルワールス結晶における単一スピンを用いた多機能量子センシング
- Authors: James Liddle-Wesolowski, Konosuke Shimazaki, Jiyun Kim, Benjamin Whitefield, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Mehran Kianinia, Igor Aharonovich,
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)における単一量子エミッタを用いた温度と磁場の二重検出
本研究は,現実的な動作条件下での多機能量子センシングのための堅牢なプラットフォームとして,hBNの量子エミッタを構築した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5295633594332334
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nanoscale thermometry and magnetometry are in high demand across a wide range of scientific and technological applications. In this context, optically addressable spins in solids have emerged at the forefront of on-chip quantum sensing. However, simultaneous quantum sensing of multiple parameters (e.g., temperature and magnetic field) using the same spin sensor remains challenging due to cross-sensitivity to multiple physical quantities. Here, we demonstrate independent dual sensing of temperature and magnetic field using single quantum emitters in hexagonal boron nitride (hBN). We experimentally verify the independent response of the zero-phonon line (ZPL) position to temperature and of optically detected magnetic resonance (ODMR) to magnetic fields. Furthermore, we demonstrate local temperature sensing of a microcircuit while simultaneously measuring an external magnetic field. Our results establish quantum emitters in hBN as a robust platform for multifunctional quantum sensing under realistic operating conditions.
- Abstract（参考訳）: ナノスケールの温度測定と磁気計測は、幅広い科学的・技術的応用において高い需要がある。
この文脈では、固体の光学的に対応可能なスピンがオンチップ量子センシングの最前線に現れた。
しかし、同じスピンセンサを用いた複数のパラメータ(例えば温度、磁場)の同時量子センシングは、複数の物理量に対する交差感度のため、依然として困難である。
ここでは、六方晶窒化ホウ素(hBN)の単一量子エミッタを用いて、温度と磁場を独立に検出する。
温度に対するゼロフォノン線(ZPL)位置の独立応答と磁場に対する光磁気共鳴(ODMR)の独立応答を実験的に検証した。
さらに,外部磁場を同時に測定しながら,マイクロサーキットの局所温度センサを実演した。
本研究は,現実的な動作条件下での多機能量子センシングのための堅牢なプラットフォームとして,hBNの量子エミッタを構築した。
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