基于动态解耦的量子传感：Floquet 谱学
量子物理
2016-01-05 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
通过观测附近电子自旋的相干性衰减，传感单个核自旋或核自旋团簇的内部动力学近期已成为可能：周期性多脉冲解耦序列放大了微弱的磁噪声。然而，除最简单情况外，从退相干轨迹中稳健地推断 underlying 原子尺度结构仍具挑战性。我们引入 Floquet 谱学作为分析此类实验的通用范式，并论证其具有诸多普遍优势。特别是，该技术可推广至更复杂的情形，为多体动力学、强耦合及有限持续时间脉冲机制提供物理洞察。由于无需共振驱动，所提出的谱学方法允许根据底层准能量本征谱的避免交叉形式，对显著但曾被忽视的相干性衰减特征进行物理解释。这一点通过金刚石中 NV 色心进行单自旋传感时横向场扫描中出现的一组“菱形”特征得到了例证。我们还研究了其在硅中施主杂质上的应用，表明由此产生的可调相互作用强度提供了极具前景的未来传感器方案。
引用
@article{arxiv.1502.07960,
title = {Dynamical decoupling based quantum sensing: Floquet spectroscopy},
author = {J. E. Lang and Ren-Bao Liu and T. S. Monteiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07960},
year = {2016}
}