金刚石中快速旋转自旋量子比特的量子测量
量子物理
2018-05-25 v1
摘要
旋转坐标系中的受控量子比特为探测基础量子物理（如物理旋转坐标系中的几何相位）提供了新机遇，并有可能增强磁场探测能力。实现在物理旋转过程中可被测量和控制的单量子比特在实验上具有挑战性。本工作中，我们展示了在转速为 200,000rpm 的金刚石中单个氮空位（NV）中心的量子控制，该旋转周期与 NV 自旋相干时间 相当。我们对执行快速圆周运动及旋转运动的单个 NV 中心进行频闪成像，并利用激光和微波展示了量子比特量子态的制备、控制与读出。利用旋转量子比特的自旋回波干涉术，我们能够检测由旋转 NV 轴和外加直流磁场引起的 NV 塞曼位移的调制。我们的工作确立了金刚石中单 NV 量子比特作为物理旋转坐标系中的量子传感器，并为单量子比特金刚石基旋转传感器的实现铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1802.03512,
title = {Quantum measurement of a rapidly rotating spin qubit in diamond},
author = {Alexander A. Wood and Emmanuel Lilette and Yaakov Y. Fein and Nikolas Tomek and Liam P. McGuinness and Lloyd C. L. Hollenberg and Robert E. Scholten and Andy M. Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03512},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 5 figures, accompanying Supplementary material