論文の概要: Hybrid dynamical decoupling and coherent driving for high-fidelity nuclear-spin control in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.20742v1
• Date: Fri, 21 Aug 2026 05:02:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-24 14:49:32.38903
• Title: Hybrid dynamical decoupling and coherent driving for high-fidelity nuclear-spin control in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンドにおける高忠実度核スピン制御のためのハイブリッド動的疎結合とコヒーレント駆動
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔センターは、量子センシングと量子情報処理のための室温電子核スピンレジスタを提供する。 大きな核スピンレジスタのコヒーレント制御は有限電子スピンコヒーレンスとスペクトルアドレナビリティによって制限される。 DD誘導条件の進化を保ち、形状的に位相整合したRFドライブを用いて目標動作を完了させるハイブリッドダイナミックデカップリングとラジオ周波数(DDrf)制御を導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.145383552060492
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond provide room-temperature electron-nuclear spin registers for quantum sensing and quantum information processing, with surrounding 13C nuclear spins serving as long-lived quantum memories. However, coherent control of large nuclear-spin registers is limited by finite electron-spin coherence and spectral addressability. Existing approaches follow two complementary strategies: dynamical-decoupling (DD) gates exploit filter-function resonances to realize selective conditional evolution but permit only discrete rotation angles, whereas dynamical-decoupling radio-frequency (DDrf) control restores continuous tunability at the cost of stringent hyperfine-geometry and RF-power requirements. Here, we introduce hybrid dynamical-decoupling and radio-frequency (H-DDrf) control, which preserves the DD-induced conditional evolution and employs a geometrically phase-matched RF drive to complete the target operation. This approach reduces both RF power and gate duration while maintaining high-fidelity control, thereby expanding the accessible 13C nuclear-spin register for room-temperature NV-based quantum memories and quantum processors.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)センターは、量子センシングと量子情報処理のために室温の電子核スピンレジスタを提供し、周囲の13C核スピンは長寿命の量子メモリとして機能する。 しかし、大きな核スピンレジスタのコヒーレント制御は有限電子スピンコヒーレンスとスペクトルアドレナビリティによって制限される。 動的デカップリング(DD)ゲートは、選択的な条件付き進化を実現するためにフィルタ関数共鳴を利用するが、離散的な回転角のみを許容する一方、動的デカップリング無線周波数(DDrf)制御は、厳密な超微細幾何とRFパワー要求のコストで連続的なチューナビリティを回復する。 本稿では,DDにより誘導される条件変化を保ち,形状的に位相整合したRFドライブを用いて目標動作を完了させるハイブリッドダイナミックデカップリングと無線周波数(H-DDrf)制御を導入する。 このアプローチは、高忠実度制御を維持しながらRF電力とゲート持続時間を低減し、室温NVベースの量子メモリと量子プロセッサのためのアクセス可能な13C核スピンレジスタを拡張する。

関連論文リスト

• Flux-Activated Resonant Control of a Bosonic Quantum Memory [63.35373457838474]
  ボソニック回路量子電磁力学(英語版)(cQED)は長寿命超伝導空洞をコヒーレントに制御する。 3次元超伝導キャビティに収容された長寿命ボソニックメモリをオンチップフラックス制御アーキテクチャに統合する。 メモリ内の任意のFockレベル間の効率的な任意の回転を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-20T10:22:53Z)
• RF-free driving of nuclear spins with color centers in silicon carbide [0.0]
  結合した核スピンのコヒーレント制御は、RF磁場を使わずに可能であることを示す。 我々は,高忠実度核スピン制御を実証し,89%の2量子トモグラフィー忠実度とほぼT1制限核コヒーレンス時間を達成した。 このアプローチは、将来の量子アプリケーションに対して、シンプルでスケーラブルなルートを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-29T10:15:57Z)
• Zero-field identification and control of hydrogen-related electron-nuclear spin registers in diamond [73.17247851945764]
  我々は, 近傍のNV中心における測定により, スピン欠陥の超微粒子成分と核スピン種を同定する手法を提案する。 結果は、$textitab initio$計算を使って欠陥構造を解決するためのガイドを提供する。 我々の特徴と制御ツールは、ハイブリッド電子核レジスタの欠陥ランドスケープを拡大するための枠組みを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-22T13:50:54Z)
• Robust Spin Polarization by Adiabatic Dynamical Decoupling [0.31457219084519]
  ダイアモンドの室温での非断熱パルス核スピン偏極を実証した。 偏光効率の向上,広い共振窓の実現,超微細結合不確実性への耐性の向上を実現した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-10T08:38:51Z)
• Control of an environmental spin defect beyond the coherence limit of a central spin [79.16635054977068]
  電子スピンレジスタのサイズを拡大するためのスケーラブルなアプローチを提案する。 我々は, 中心NVのコヒーレンス限界外における未知電子スピンの検出とコヒーレント制御を実証するために, このアプローチを実験的に実現した。 我々の研究は、ナノスケールセンシングを推進し、誤り訂正のための相関ノイズスペクトロスコピーを有効にし、量子通信のためのスピンチェーン量子ワイヤの実現を促進するため、より大きな量子レジスタを工学的に開発する方法を開拓する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-29T17:55:16Z)
• Robust quantum control for the manipulation of solid-state spins [20.436446451643622]
  耐雑音性量子ゲートは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心で実験的に実証される。 10%のオフ共鳴デチューニングとラビ周波数の偏差がある場合、平均的な単一量子ゲート密度は99.97%に達する。 ROCベースのマルチパルス量子センシングシーケンスは、有限幅とマイクロ波パルスの不完全性に起因する刺激応答を抑制することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-05T04:27:47Z)
• Selective nuclear-spin interaction based on a dissipatively stabilized nitrogen-vacancy center [0.0]
  原子核量子ゲートを実現するための現在の典型的な方法は、一連の電子核量子ゲートを必要とする。 この制限は、2つの核スピン間の相互作用のメディエーターとしてNVスピンの周期的なリセットを使用することで克服できる。 ここでは、異なる核スピン種を制御するために、高周波場(RFフィールド)を用いてこのスキームを開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-05T12:12:36Z)
• Adiabatic Dynamical-Decoupling Based Control of Nuclear Spin Registers [0.0]
  本稿では,コヒーレンスを同時に拡張する動的デカップリングプロトコルから,断熱ゲートが生じる技術を紹介する。 本手法は, 核スピンの偏光, ワンショットフリップ, 状態記憶を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-05T10:54:13Z)
• Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
  クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。 核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。 核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z)
• Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
  本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。 超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z)
• Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
  フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。 相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。 低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。