基于金刚石氮 - 空位中心量子拍频的绝对磁力测量
量子物理
2015-06-12 v1 介观与纳米尺度物理
原子物理
摘要
我们展示了一种基于金刚石氮 - 空位（nitrogen-vacancy, NV）中心基态量子拍频的绝对磁力计，该磁力计对温度波动和应变不均匀性具有免疫能力。我们应用此技术，利用位于同位素纯（99.99% C12）金刚石表面 500 nm 范围内的单个氮 - 空位中心，测量低频磁场噪声。受光子散粒噪声限制的灵敏度在 4.45 秒采集时间内达到 38 nT/Hz^1/2，比仅使用两个自旋能级的实现方案提高了 2^1/2 倍。对于长采集时间（>10 s），我们的磁灵敏度实现了高达 15 倍的提升，证明了该技术对抗热漂移的鲁棒性。将我们的技术应用于氮 - 空位中心系综，我们消除了纵向应变不均匀性引起的退相干，使灵敏度提高了 2.3 倍。
引用
@article{arxiv.1212.1495,
title = {Absolute magnetometry based on quantum beats in diamond nitrogen-vacancy centers},
author = {Kejie Fang and Victor M. Acosta and Charles Santori and Zhihong Huang and Kohei M. Itoh and Hideyuki Watanabe and Shinichi Shikata and Raymond G. Beausoleil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1495},
year = {2015}
}