金刚石中致密氮空位系综核自旋极化与读取的最优微波控制脉冲
量子物理
2023-06-05 v1 光学
摘要
具有核自旋的氮空位中心是一种新型核自旋陀螺仪的有力候选。核自旋态的制备是利用核自旋实现传感器的关键步骤。在低磁场下，此类制备利用微波脉冲将极化电子自旋的布居转移给核自旋。早期提出的窄带微波脉冲在磁跃迁分辨不佳时效率低下，尤其当应用于天然丰度碳原子金刚石或致密氮空位系综时。本研究对 3 种相对易于实现的脉冲形状进行了脉冲形状优化。优化针对一系列磁跃迁线宽进行，对应于实际重要的氮浓度范围（5-50 ppm）。研究发现，在低氮浓度下，优化脉冲相较简单方波脉冲增益甚微；而在致密氮空位系综（磁跃迁宽度达 1.5 MHz）情况下，观察到目标态布居数有 15% 的提升。
引用
@article{arxiv.2209.13173,
title = {Optimal microwave control pulse for nuclear spin polarization and readout in dense nitrogen-vacancy ensembles in diamond},
author = {V. V. Soshenko and I. S. Cojocaru and S. V. Bolshedvorskii and O. R. Rubinas and V. N. Sorokin and A. N. Smolyaninov and A. V. Akimov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13173},
year = {2023}
}