核系综中相干单自旋激发的量子传感
量子物理
2021-05-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在相干相互作用对象集合中测量单量子，对于涌现量子现象的研究具有变革性意义。孤立核自旋系综因其相干性而成为卓越平台，但探测其单自旋激发一直难以实现。在此，我们利用半导体量子点中的电子自旋量子比特，通过28-GHz量子比特频率上200-kHz的超精细位移，以1.9-ppm的精度传感单个核自旋激发（核磁子）。我们在由核种类与极性标识的多种模式下展示了该单磁子精度。最后，我们监测了核磁子的相干动力学以及量子关联在退相干竞争下的涌现。本工作的直接拓展是探测该系综的工程设计量子态，包括长寿命存储态。
引用
@article{arxiv.2008.09541,
title = {Quantum sensing of a coherent single spin excitation in a nuclear ensemble},
author = {Daniel M. Jackson and Dorian A. Gangloff and Jonathan H. Bodey and Leon Zaporski and Clara Bachorz and Edmund Clarke and Maxime Hugues and Claire Le Gall and Mete Atatüre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09541},
year = {2021}
}