通过刘佳,中国科学院的刘家 1单个NV中心的动态和控制
(a)单个NV的图钻石中的中心
它由各种激光束驱动,由MW和RF脉冲相干控制平方:用于读出NV电子旋转和混合充电状态的平方532-nm绿色激光器;切碎:切碎的激光序列,用于更好地旋转电子旋转而不会破坏充电状态;强:强(4μW)594-NM橙色激光在实时反馈中读出充电状态;弱:弱(0
18μW)橙色激光器用于单次拍摄充电状态
NV电子旋转(S = 1),伴任14n核旋转(i = 1)并且随机分布的13C核旋转(I = 1/2)中的一种构成由NV-和NV0表示的NV阴性和中性状态的干涉仪
(b)水平图以及由532驱动的相应动态-nm绿色激光和594-nm橙色激光
(c)NV-三态层的研磨态的旋转水平结构
Mw和Rf脉冲用于相干操纵NV电子旋转和两个核旋转(14N和13c)(d)13c核旋转的投影测量
虚线表示确定哪个s的阈值它留在
的信用:DOI:10
1126 / SCIADV
ABG9204许多测量由标准量子限制(SQL)限制SQL是定义为量子力学设定的测量噪声水平
量子纠缠可以用于击败SQL并接近称为Heisenberg限量(HL)
的最终限制在许多中实现了子SQL测量这些系统中极端条件和传感器的系统不适用于环境条件下的现实测量
金刚石中的氮空位(NV)中心可以用作电子和核磁共振的传感器
它们可以在环境条件下工作,这是由于固体晶格的保护
整个子基于单个NV中心的-SQL测量过程包括NVS旋转的初始化,环境条件下的缠结,物理量的检测和结果读出
难以在NV的初始化和缠结时出现
从中国科学院(USTC)的科学和技术大学(USTC)领导的研究小组(USTC)的中国科学院在环境条件下实现了钻石中的NV中心,发现了使用纠缠传感器可以击败SQL并实现更准确的测量
本研究发表于科学推进
研究人员应用了一个实时反馈技术,将旋转初始化为高度纯净的状态,并实现了关节NV充电状态,电子旋转和具有高保真性的两种核旋转的初始化
它们用切碎的激光序列取代了平方脉冲激光,用于电子旋转的偏振,从90%到97,改善相应的激光保真度
7%
另外,研究人员优化实验设置以更好地控制实验条件
通过复杂的热隔离配置和APROPOS比例 - 分化(PID)参数进行反馈,它们实现了相对的在实验期间0
5Mk的温度波动和具有1ppm的挥发性的高度稳定的磁场
这项工作开辟了用于调查固态自旋系统的新观点,并铺设量子传感和计算的基础
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