論文の概要: Thermometry in Near-Degenerate Nitrogen-Vacancy Ensembles Enabled by Bright-Dark-State Mixing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22661v1
- Date: Sat, 19 Sep 2026 00:27:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.514571
- Title: Thermometry in Near-Degenerate Nitrogen-Vacancy Ensembles Enabled by Bright-Dark-State Mixing
- Title（参考訳）: 光-暗黒混合により実現した近縮退窒素-原子価アンサンブルの熱測定
- Abstract要約: 窒素空孔(NV)センターは空間分解温度測定のための高感度なプラットフォームとして出現している。
我々は三重項(lvert0rangle$, $lvertpm1rangle$)スピンダイナミクスとそのパルス温度測定プロトコルへの影響について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2578242050187029
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers have emerged as a highly sensitive platform for spatially resolved temperature measurements. When the $\lvert0\rangle\to\lvert+1\rangle$ and $\lvert0\rangle\to\lvert-1\rangle$ transitions are nearly degenerate and the Rabi frequency is comparable to the transition splitting, the spin dynamics encountered during pulsed protocols for temperature measurement can significantly alter the intended accumulation of temperature-dependent phase. We investigate these triplet ($\lvert0\rangle$, $\lvert\pm1\rangle$) spin dynamics and their effect on pulsed thermometry protocols under these conditions. We find that the conventional thermal-echo timing produces negligible temperature-sensitive signal amplitudes at the common-mode detuning. However, we find that the nominal spin-echo timing produces resolvable oscillations at the common-mode detuning, leading to a strong temperature-sensitive carrier signal. This departure from the expected protocol behavior is qualitatively captured by an ensemble model of the triplet dynamics, which supports significant dark-state leakage as a plausible mechanism for the temperature-sensitive response. This mixing-enabled thermal echo uses a four-phase quadrature readout that resolves the signed oscillation frequency and is validated using independent sweeps of the microwave carrier frequency and fluid temperature. We further assess the ability of a four-refocusing-pulse (LDD4B) low-field dynamical-decoupling sequence to extend the NV coherence and find that while the echo retains a sensitivity to common-mode detuning, the effective phase-accumulation interval corresponds to approximately half the total evolution time. These findings could support the use of pulsed NV thermometry in biological or mobile applications where applying magnetic bias fields is impractical and microwave power may be limited.
- Abstract（参考訳）: 窒素空孔(NV)センターは空間分解温度測定のための高感度なプラットフォームとして出現している。
$\lvert0\rangle\to\lvert+1\rangle$ および $\lvert0\rangle\to\lvert-1\rangle$ 遷移がほぼ退化し、ラビ周波数が遷移分裂に匹敵するとき、温度測定のためのパルスプロトコルで発生するスピンダイナミクスは、温度依存相の意図された蓄積を著しく変化させる。
これらの三重項(\lvert0\rangle$, $\lvert\pm1\rangle$)スピンダイナミクスとその条件下でのパルス温度測定プロトコルへの影響について検討する。
その結果,従来の温度-エコタイミングは,コモンモードデチューニング時に無視可能な温度感応信号振幅を発生させることがわかった。
しかし, スピン・エチョ時間という名目では, 共通モードデチューニング時に可溶発振が生じ, 強い温度感受性キャリア信号が生じることがわかった。
この期待されたプロトコルの挙動からの離脱は、3重項力学のアンサンブルモデルによって定性的に捉えられ、温度感受性応答のもっともらしいメカニズムとして暗黒状態のリークがかなり支持される。
この混合可能な熱エコーは、署名された発振周波数を解決し、マイクロ波キャリア周波数と流体温度の独立したスイープを用いて検証される4相の二次的な読み出しを用いる。
さらに,NVコヒーレンスを拡大する低磁場動電デカップリングシーケンス(LDD4B)の有効性を評価し,エコーがコモンモードデチューニングに対する感度を保持する一方で,有効位相累積間隔は全進化時間の約半分に相当することを示した。
これらの知見は、磁気バイアス場の適用が非現実的であり、マイクロ波パワーが制限される生物学的、または移動的応用におけるパルスNV熱測定の使用を支持する可能性がある。
関連論文リスト
- Robust Quantum Sensing via Prethermal Spin Orbits [0.0021757536468331165]
本研究では, 周期駆動による集団磁化を2つの長寿命プリサーマルフロケット「軌道」軸に操る相互作用保護磁気メソメトリー手法を提案する。
ここでは, ブロードバンド(0-1kHz)磁気センサとして動作する, 結合した核スピンの密集集合を用いた原理実証実験を行う。
その結果, ブロードバンド磁場感度と内在免疫を組み合わせ, 多様な環境・制御摂動に寄与するロバスト量子センサの資源としてフロッケ予熱法が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-22T04:51:40Z) - Experimental Realization of Thermal Reservoirs with Tunable Temperature in a Trapped-Ion Spin-Boson Simulator [0.952790967447304]
本研究では, 温度と散逸率を独立に調整可能な熱浴を設計するための実験手法を提案し, 実証する。
このアプローチは、ボソニックおよびスピンボソンモデルにおける開系力学の堅牢な熱状態準備と量子シミュレーションを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-11T19:00:06Z) - Robust Noise Suppression and Quantum Sensing by Continuous Phased Dynamical Decoupling [1.4722326430563792]
実験連続相動的疎結合(CPDD)を提案する。
CPDDは短パルスを使用しないので、限られた駆動力や高磁場での核磁気共鳴の実験に適している。
提案手法をナノスケール核磁気共鳴に応用し,量子ヘテロダイン検出と組み合わせることで,120s測定における推定信号周波数におけるマイクロヘルツ不確実性を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-19T20:49:54Z) - Photoinduced prethermal order parameter dynamics in the two-dimensional
large-$N$ Hubbard-Heisenberg model [77.34726150561087]
2次元相関電子モデルにおいて、競合する秩序相の微視的ダイナミクスについて検討する。
2つの競合する位相間の光誘起遷移をシミュレートする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-13T13:13:31Z) - Accessing the topological Mott insulator in cold atom quantum simulators
with realistic Rydberg dressing [58.720142291102135]
本稿では, コールド・ライドバーグ型原子を用いた光学格子の量子シミュレーションの現実的シナリオについて検討する。
本研究では, 平均場近似において, 半次および非共役充填時の位相図の詳細な解析を行う。
さらに、平均場近似における温度に対する相の安定性について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T14:55:28Z) - Engineering the Radiative Dynamics of Thermalized Excitons with Metal
Interfaces [58.720142291102135]
平面金属界面近傍のTMDCにおける励起子の発光特性を解析した。
点双極子の場合に対する放出の抑制または増強は、数桁のオーダーで達成される。
ナノスケールの光学キャビティは、TMDCの長寿命エキシトン状態を生成するための有効な経路である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-11T19:40:24Z) - Fast coherent control of an NV- spin ensemble using a KTaO3 dielectric
resonator at cryogenic temperatures [0.0]
低温環境における試料へのマイクロ波の送出は、光学的アクセスの制限、空間の制約、熱発生などの実験的課題を引き起こす可能性がある。
ここでは、低温下でのKTaO3誘電体共振器の高誘電率を利用して、負電荷の窒素空隙スピンアンサンブルの高速かつコヒーレントな制御を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-14T12:05:22Z) - Finite temperature spectrum at the symmetry-breaking linear-zigzag
transition [0.0]
対称破断線形のジグザグ転移および有限温度における捕捉イオン鎖の正規モードスペクトルについて検討した。
2階遷移の符号である臨界点における期待モードの軟化は観測されない。
本研究は, 地中レーザー冷却を臨界点付近で実施する上で重要であると考えられた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-21T10:32:48Z) - Adiabatic Sensing Technique for Optimal Temperature Estimation using
Trapped Ions [64.31011847952006]
捕捉イオンを用いた最適なフォノン温度推定のための断熱法を提案する。
フォノンの熱分布に関する関連する情報は、スピンの集合的な自由度に伝達することができる。
それぞれの熱状態確率は、各スピン励起構成に近似的にマッピングされることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T12:58:08Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - Thermal coupling and effect of subharmonic synchronization in a system
of two VO2 based oscillators [55.41644538483948]
本稿では,二酸化バナジウムスイッチングデバイスを用いた振動型ニューラルネットワーク(ONN)の試作について検討する。
カップリングの効果的な作用半径RTCは、スイッチング中に放出される総エネルギーと平均出力に依存する。
強い熱カップリングの場合、振動が存在する供給電流パラメータの限界は10%拡大する。
サブハーモニック同期の効果は、分類とパターン認識への応用を約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-06T03:26:53Z)
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。