识别六方氮化硼中硼空位退相干缓解的最优磁场构型

二维六方氮化硼中的带负电硼空位中心作为一种有前景的量子传感器出现。然而，其灵敏度受到环境中普遍存在的核自旋的限制。核自旋与中心电子自旋超精细耦合，有效地表现为磁场涨落源，导致快速退相干。在此，我们探索静态磁场强度和方向在实现能够增强自旋相干性的特殊子空间方面的有效性。具体而言，通过自旋哈密顿量的详细数值模拟，我们识别出能够最小化能量梯度的特定磁场构型，因此预期能够促进退相干抑制。我们还基于微扰理论开发了一个近似解析模型，该模型能够准确预测与电子自旋量化轴对齐的磁场的低梯度子空间，该模型不仅适用于硼空位，也适用于任何与附近核自旋耦合的自旋-1电子系统。此外，为激发实验验证，我们估算了各种偏置磁场构型下的相干寿命，并证明在某些区域确实可以实现显著的退相干抑制。这些发现和开发的方法为低场条件下的退相干缓解提供了有价值的见解。