論文の概要: Vacancy aggregation enhances NV- spin coherence in diamond: a cluster-correlation-expansion study of multi-vacancy spin baths in semiconductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.24295v1
• Date: Mon, 21 Sep 2026 08:56:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:01.225978
• Title: Vacancy aggregation enhances NV- spin coherence in diamond: a cluster-correlation-expansion study of multi-vacancy spin baths in semiconductors
• Title（参考訳）: 空孔凝集はダイヤモンド中のNV-スピンコヒーレンスを増強する:半導体中の多空スピン浴のクラスター相関-膨張研究
• Abstract要約: 半導体を焼成すると、その空孔が移動し、しばしばスピンを運ぶ多空錯体に凝集する。 彼らは照射されたダイヤモンドのNV脱コヒーレンスを非難されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Annealing a semiconductor makes its vacancies mobile; they aggregate into multi-vacancy complexes that often carry spin. Such centres are a magnetic-noise source for any spin qubit among them, in silicon and silicon carbide as well as in diamond, and they are accordingly blamed for NV- decoherence in irradiated and implanted diamond, with two coherence records credited to removing them. Cluster-correlation-expansion simulations driven by published electron-paramagnetic-resonance parameters invert that attribution. At a fixed paramagnetic spin density a multi-vacancy bath gives a Hahn-echo coherence time 2.7-4.4 times longer than a bath of isolated negative vacancies, constant over three decades of concentration. A bath dephases the qubit because its spins exchange spin projections with one another, and two can exchange only if their transition frequencies match. A fine-structure splitting shifts those frequencies. Were every defect on the same crystallographic site, all would shift alike and still match: worth only a factor 1.3. Real defects occupy symmetry-equivalent sites pointing in different directions, so neighbours land at different frequencies and stop exchanging: a further 1.9. What governs the coherence time is therefore the fraction of bath pairs sharing a transition frequency, not the zero-field splitting. Vacancy aggregation extends NV- spin coherence rather than shortening it.
• Abstract（参考訳）: 半導体を焼成すると、その空孔が移動し、しばしばスピンを運ぶ多空錯体に凝集する。 このような中心は、シリコンや炭化ケイ素、ダイヤモンドなどあらゆるスピンクビットの磁気ノイズ源であり、照射されたダイヤモンドと注入されたダイヤモンドのNV脱コヒーレンスを原因としており、2つのコヒーレンス記録がある。 電子-常磁性共鳴パラメータによって駆動されるクラスター相関膨張シミュレーションは、その属性を反転させる。 固定された常磁性スピン密度において、多空浴はハーン・エチョのコヒーレンス時間2.7-4.4を、30年以上の濃度で連続する孤立した負の空孔の浴の2.7-4.4倍の時間を与える。 浴槽は、スピンがスピンプロジェクションを互いに交換するためキュービットを脱相し、2つの遷移周波数が一致する場合にのみ交換できる。 微細構造分割はそれらの周波数をシフトさせる。 同じ結晶サイトにあるすべての欠陥は、すべて同じように変化し、いまだに一致している。 真の欠陥は、異なる方向を示す対称性に等価な位置を占めるため、隣人は異なる周波数で着陸し、交換を停止する。 したがって、コヒーレンス時間を支配するのは、ゼロフィールド分割ではなく、遷移周波数を共有するバスペアのごく一部である。 空孔凝集はNV-スピンコヒーレンスを短くするのではなく拡張する。

関連論文リスト

• Spin bath mediated long-lived coherent oscillations of NV centers in diamond [0.0]
  ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心では、コヒーレンスの喪失はダイヤモンド格子の電子と核スピン浴によって引き起こされる。 スピン浴は、NV電子と宿主の14$N核のスピン状態が絡み合うことを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-29T11:22:56Z)
• Faraday patterns, spin textures, spin-spin correlations and competing instabilities in a driven spin-1 antiferromagnetic Bose-Einstein condensate [0.0]
  準1次元および準2次元のスピン-1 ボース-アインシュタイン凝縮体における一過性ファラデーパターンとスピンテクスチャの形成について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-09T11:19:51Z)
• Harnessing Chiral Spin States in Molecular Nanomagnets for Quantum Technologies [44.1973928137492]
  キラル量子ビットは、弱結合量子ビットではオフにできない常時オン相互作用を自然に抑制することを示した。 本研究は, スピンキラリティ工学を分子量子技術における2つのキラリティ量子ビットの絡み合いにおいて, 常時オン相互作用を緩和するための有望な戦略として確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-21T08:23:12Z)
• Super narrow peaks in excitation spectrum of alkali spin polarization: non-adiabatic case of spin dynamics [0.0]
  非断熱スピンダイナミクスはアルカリ蒸気で満たされたガスセルで起こる。 スピン偏極のステッピング増加は、磁場の周波数が一定の値に等しい場合に起こる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-24T09:39:07Z)
• Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles [79.4957965474334]
  ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学特性のユニークな組み合わせを持ち、固体量子ビットを形成する。 これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。 ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調がスピン緩和とデコヒーレンスの原因であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T13:48:05Z)
• Quantum control of nuclear spin qubits in a rapidly rotating diamond [62.997667081978825]
  固体中の核スピンは環境に弱く結合し、量子情報処理と慣性センシングの魅力的な候補となる。 我々は、原子核スピンコヒーレンス時間よりも高速で1,kHzで物理的に回転するダイヤモンド中の光核スピン偏光と原子核スピンの高速量子制御を実証した。 我々の研究は、それまで到達不可能だったNV核スピンの自由を解放し、量子制御と回転センシングに対する新しいアプローチを解き放つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T03:39:36Z)
• Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin bath [55.41644538483948]
  スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。 窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。 我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z)
• Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
  本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。 提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z)
• A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy center in diamond [55.58269472099399]
  広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。 ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z)
• Cluster-correlation expansion for studying decoherence of clock transitions in spin baths [0.46408356903366527]
  中心スピンのクロック遷移(CT)は、外界ノイズの線形順序で周波数変動が消滅するため、長いコヒーレンス時間を持つ。 スピン浴における中心スピンのデコヒーレンスを研究するために、様々な量子多体法が開発されている。 このようなデコヒーレンス問題に対処する改良型CCE法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-01T12:11:55Z)

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。