延长 hBN 中自旋缺陷的相干时间以实现高级量子比特调控与量子传感
量子物理
2022-12-27 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
应用物理
化学物理
摘要
六方氮化硼(hBN)中的自旋缺陷因代表了范德瓦耳斯材料中可光学寻址的量子比特,而在量子技术中引起越来越多的关注。特别是,hBN 中带负电的硼空位中心()已显示出作为温度、压力和静磁场传感器的潜力。然而,该缺陷较短的自旋相干时间目前限制了其在量子技术中的应用范围。在此,我们应用动力学解耦技术来抑制磁噪声,并将自旋相干时间延长了近两个数量级,接近基本的 弛豫极限。基于这一改进,我们展示了高级自旋调控以及一组量子传感协议,以亚赫兹分辨率探测 MHz 范围内的电磁信号。该工作为使用可剥离材料中的自旋缺陷进行纳米级传感奠定了基础,并为集成于超薄结构中的量子传感器与量子网络开辟了一条有前景的路径。
引用
@article{arxiv.2212.12826,
title = {Extending the coherence time of spin defects in hBN enables advanced qubit control and quantum sensing},
author = {Roberto Rizzato and Martin Schalk and Stephan Mohr and Joachim P. Leibold and Jens C. Hermann and Fleming Bruckmaier and Peirui Ji and Georgy V. Astakhov and Ulrich Kentsch and Manfred Helm and Andreas V. Stier and Jonathan J. Finley and Dominik B. Bucher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.12826},
year = {2022}
}