論文の概要: Phase-accumulating hyperfine strain sensing with rare-earth-ion phase memories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.31151v1
• Date: Fri, 25 Sep 2026 11:45:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.367763
• Title: Phase-accumulating hyperfine strain sensing with rare-earth-ion phase memories
• Title（参考訳）: 希土類イオン相記憶を用いた位相蓄積型超微細ひずみ検出
• Abstract要約: 非クラマー希土類イオンドープ材料における基底状態超微細転移のひずみシフトにアクセスするための実験的プロトコルを提案する。 結果として生じるフレームワークは、非クラマーREIDシステムにおけるひずみ誘起超微細結合を理解するための経路を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Long-lived hyperfine coherences in rare-earth-ion crystals provide controlled phase evolution windows for metrology. We use this resource to propose an experimental protocol for accessing strain shifts of ground state hyperfine transitions in non-Kramers rare-earth-ion doped (REID) materials, a quantity that is difficult to access directly with conventional spectroscopic methods. Starting from the crystal field Hamiltonian, we relate the response to strain-dependent effective quadrupole and Zeeman tensors, including changes in electronic wave functions, virtual electronic admixtures, and the bare nuclear quadrupole interaction. The protocol optically prepares a selected hyperfine class, uses a phase-controlled rf $π/2$ pulse to create the sensing coherence, and applies synchronized dynamical decoupling pulses during the phase evolution interval so that a coherent ac strain drive accumulates phase rather than averaging away. The accumulated phase is then retrieved by Raman heterodyne readout. The resulting framework provides a route to understanding strain-induced hyperfine couplings in non-Kramers REID systems.
• Abstract（参考訳）: 希土類イオン結晶中の長寿命超微細コヒーレンスは、メトロジーのための制御相進化ウィンドウを提供する。 従来の分光法ではアクセスが困難であった非クラマー希土類イオンドープ(REID)材料における基底状態超微細遷移のひずみシフトにアクセスするための実験的プロトコルを提案する。 ハミルトニアンの結晶場から始めると、ひずみ依存の有効四極子とゼーマンテンソルの反応を関連付け、電子波動関数の変化、仮想電子混和、素核四極子相互作用を論じる。 このプロトコルは、選択された超微細クラスを光学的に準備し、位相制御されたrf$π/2$パルスを使用して、センシングコヒーレンスを生成し、位相進化間隔中に同期された動的疎結合パルスを適用し、コヒーレントなアクひずみ駆動が平均化するのではなく位相を蓄積する。 その後、蓄積した相はラマンヘテロダインの読み出しによって回収される。 結果として生じるフレームワークは、非クラマーREIDシステムにおけるひずみ誘起超微細結合を理解するための経路を提供する。

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