分子配合物中相干自旋的光学探测核磁共振
量子物理
2025-09-03 v1 光学
摘要
核磁共振（NMR）是一种强大的工具，应用范围从化学分析到量子信息处理。实现分子核自旋的光学初始化和检测带来了新的机遇——包括在低磁场下改善 NMR 信号、灵敏度达到单分子水平，以及为量子技术充分利用原子级精确的分子架构。在这项研究中，我们报告了在铕基分子晶体中对相干控制的核自旋进行光学读出的结果。通过利用超窄光学跃迁，我们实现了核自旋态的光学初始化和检测。通过射频驱动，我们处理了两个核四极共振，其特征是窄的非均匀线宽以及与光学跃迁频率的明显相关性。我们实现了 Rabi 振荡、自旋回波和动力学去耦技术，实现了长达 2 毫秒的核自旋量子相干寿命。这些结果凸显了光学探测核磁共振（ODNMR）的能力，并强调了分子核自旋在量子信息处理中的潜力。
引用
@article{arxiv.2509.01467,
title = {Optically detected nuclear magnetic resonance of coherent spins in a molecular complex},
author = {Evgenij Vasilenko and Vishnu Unni Chorakkunnath and Jeremias Resch and Nicholas Jobbitt and Diana Serrano and Philippe Goldner and Senthil Kumar Kuppusamy and Mario Ruben and David Hunger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01467},
year = {2025}
}