論文の概要: High bandwidth heterodyne sensing with bulk NV diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.39022v1
- Date: Wed, 28 Oct 2026 22:53:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-03 08:02:42.507324
- Title: High bandwidth heterodyne sensing with bulk NV diamond
- Title（参考訳）: バルクNVダイヤモンドを用いた高帯域ヘテロダインセンシング
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔センターは、比較的単純で幅広い操作条件の量子センシングプラットフォームとして人気がある。
まず, 強光・マイクロ波駆動によるヘテロダイン混合を利用した磁気量子センシング手法を提案し, 548 の感度で MHz スケールの即時帯域幅を実現し, 活性ダイヤモンド体積 2.5times 10-4 のtextpT/sqrttextHz$, 2 倍 1011$ NV のtextmm3$について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Developing high performance portable sensors is of significant importance for both terrestrial and satellite communications, with quantum sensors offering potential advantages in sensitivity and bandwidth. The nitrogen vacancy center in diamond is a popular quantum sensing platform for its relative simplicity and wide range of acceptable operating conditions, but suffers a limited instantaneous bandwidth due to the narrow linewidth of the spin resonance. In this work, we first present a magnetic quantum sensing scheme utilizing heterodyne mixing with strong optical and microwave driving, achieving MHz-scale instantaneous bandwidth with a sensitivity of $548 \; \text{pT/}\sqrt{\text{Hz}}$ in an active diamond volume of $ 2.5\times 10^{-4} \; \text{mm}^3$ with $2 \times 10^{11}$ NV centers. We then demonstrate expansion of the sensing bandwidth by employing a strong magnetic gradient and many individually modulated microwave control fields, expanding the single resonance bandwidth to 48 MHz with a peak sensitivity of $8.5 \; \text{nT/}\sqrt{\text{Hz}}$.
- Abstract（参考訳）: 高性能なポータブルセンサの開発は、地上通信と衛星通信の両方において重要であり、量子センサーは感度と帯域幅の潜在的な利点を提供する。
ダイヤモンド中の窒素空孔は、比較的単純で幅広い操作条件の量子センシングプラットフォームとして人気があるが、スピン共鳴の狭い直線幅のため、短時間の帯域幅が制限されている。
本研究では,548 \; \text{pT/}\sqrt{\text{Hz}}$ 2.5\times 10^{-4} \; \text{mm}^3$ with $2 \times 10^{11}$ NV center。
次に、強い磁場勾配と多数の個別変調マイクロ波制御場を用い、ピーク感度8.5 \; \text{nT/}\sqrt{\text{Hz}}$で単一共振帯域を48MHzに拡張することで、センサ帯域の拡張を示す。
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