固态自旋系综中的量子逻辑增强传感
量子物理
2022-03-24 v1 应用物理
摘要
我们展示了针对宏观固态杂化双量子比特传感器系综的量子逻辑增强灵敏度。我们实现了信噪比30倍的提升，对应于超过一个量级的灵敏度增强。利用金刚石中氮空位(NV)中心的电子自旋作为传感器，我们以NV中心的原位氮核自旋作为存储量子比特，结合均匀偏置与控制场，确保全部 个双量子比特传感器足够一致，从而允许对NV系综自旋态的全局控制。我们发现，在使用合成交流磁场的多种具有不同最优传感间隔的测量协议（包括XY8动力学解耦与相关谱）中，均存在量子逻辑灵敏度增强。该结果独立于目标信号的性质，并广泛适用于使用NV中心及其他固态系综的计量学。本工作为采用量子逻辑或量子纠错算法增强灵敏度的宏观量子传感器系综提供了基准。
引用
@article{arxiv.2203.12501,
title = {Quantum Logic Enhanced Sensing in Solid-State Spin Ensembles},
author = {Nithya Arunkumar and Kevin S. Olsson and Jner Tzern Oon and Connor Hart and Dominik B. Bucher and David Glenn and Mikhail D. Lukin and Hongkun Park and Donhee Ham and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12501},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 5 figures; Supplemental: 4 pages, 3 figures