論文の概要: Prethermal rotating-frame solid echo in a dipolar nuclear-spin network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.23467v1
• Date: Mon, 22 Jun 2026 15:16:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-24 18:53:19.582357
• Title: Prethermal rotating-frame solid echo in a dipolar nuclear-spin network
• Title（参考訳）: 双極子核スピンネットワークにおける予熱回転フレーム固体エコー
• Authors: Quentin Reynard-Feytis, William Beatrez, Leo Joon Il Moon, Emanuel Druga, Ashok Ajoy,
• Abstract要約: フロッケ前熱化反応は、相互作用する量子固体と長寿命でほぼ保存された量を与えることができる。 パルススピンロックにより駆動されるダイヤモンド中の13ドルCの双極子結合型原子核スピンの超分極ネットワークを用いて、回転フレームの予熱台地にアクセスする。 この予熱多様体の中では、頑健なエンペロレーションフレームの固体エコーが観測される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0023054629874794713
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Floquet prethermalization can endow interacting quantum solids with long-lived, approximately conserved quantities, enabling Hamiltonian engineering and new dynamical probes. Using a hyperpolarized network of dipolar-coupled $^{13}$C nuclear spins in diamond driven by pulsed spin-locking, we access a rotating-frame prethermal plateau with quasi-conserved transverse magnetization and cycle-resolved inductive readout. Within this prethermal manifold we observe a robust \emph{rotating-frame solid echo}: after an apparent decay of the rotating-frame free-induction signal over a delay $τ$, the magnetization revives at time $2τ$ following a single $(α)_y$ pulse, with maximum amplitude near $α\simeqπ/2$. The echo envelope decays as a stretched exponential with characteristic time $T_2'\approx 13\,$ms. Analytical arguments and toy-model simulations attribute the revival to Floquet micromotion that transfers coherences between operator subspaces, so that only a subset of the many-body dephasing dynamics is inverted by the $y$ pulse. These results translate classic echo physics into the prethermal rotating frame and point to continuously interrogated prethermal spin ensembles as a versatile platform for high-throughput spectroscopy, Hamiltonian engineering, and long-duration quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: フロッケ前熱化反応は、量子固体と長寿命、ほぼ保存量で相互作用し、ハミルトン工学と新しい力学プローブを可能にする。 パルススピンロックにより駆動されるダイヤモンド中の双極子結合の$^{13}$C核スピンの超分極ネットワークを用いて、準保存横磁化とサイクル分解誘導型リードアウトを持つ回転フレーム予熱台地にアクセスする。 この前熱多様体内では、ロバストな 'emph{rotating-frame solid echo} が観測される: 回転フレームのフリーインダクション信号がτ$で明らかに崩壊した後、磁化は1つの$(α)_y$パルスの後に2τ$で復活し、最大振幅は$α\simeqπ/2$に近い。 エコーエンベロープは、特性時間$T_2'\approx 13\,$msで伸縮指数として崩壊する。 解析的議論と玩具モデルシミュレーションは、演算子部分空間間でコヒーレンスを伝達するフロケマイクロモーションが復活するので、多体デファジングダイナミクスのサブセットのみが$y$パルスによって反転される。 これらの結果は、古典的なエコー物理学を前熱的回転フレームに変換し、高スループット分光、ハミルトン工学、長期量子センシングのための汎用的なプラットフォームとして、連続的に疑問視される前熱的スピンアンサンブルを導く。

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