脉冲宽度诱导的金刚石中光泵浦N-V电子自旋极化增强
量子物理
2019-12-16 v1
摘要
金刚石中的氮空位（N-V）中心是量子信息处理和计量中广泛使用的平台。N-V中心的电子自旋态可通过光学初始化和读出，并由共振微波场操控。在这项工作中，我们分析了电子自旋初始化对激光脉冲宽度的依赖关系。我们建立数值模型模拟该过程，并通过实验验证了模拟结果。模拟和实验均揭示了一个事实：较短的激光脉冲有助于电子自旋极化。因此我们提出使用极短激光脉冲进行电子自旋初始化。在这一新方案中，通过使用宽度短至4 ns的激光脉冲，实验中的自旋态对比度可提高约10%。此外，我们给出了一个机制来解释这一效应，其源于N-V中心在亚稳态自旋单重态中的占据时间。我们的新方案在未来可广泛应用于各类基于NV中心的应用中。
引用
@article{arxiv.1912.06284,
title = {Pulse-width-induced polarization enhancement of optically-pumped N-V electron spin in diamond},
author = {Yumeng Song and Yu Tian and Zhiyi Hu and Feifei Zhou and Tengteng Xing and Dawei Lu and Bing Chen and Ya Wang and Nanyang Xu and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06284},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 4 figures