基于分子自旋的量子感测：探测时变磁信号

分子自旋为量子感测提供了有前景的平台，尤其在有机、超分子或生物环境中尤为突出。由于这些系统可能集成到更复杂的结构中，并可作为靠近检测试剂的传感器，因此对其信号识别能力尤为重要。本文中，我们发展了两种量子感测协议，使其能够在无需磁场周期性与微波操控序列匹配的情况下，区分不同时变磁场。这两种方法基于 Hahn 共振序列，已在嵌入超导 YBCO 微波平面共振器中的 VO(TPP) 和 VOPt(SOCPh$)_{4}$ 分子自旋上进行测试。我们报告的磁场灵敏度可达 $2.57 \cdot 10^{-7} T Hz^{-\frac{1}{2}}$（下界可接近 $2.87 \cdot 10^{-8} T Hz^{-\frac{1}{2}}$），适用于持续数微秒的信号。根据给定条件，最小可测信号面积约为 $10^{-10}$ T s，这表明在最小可测场和所需信号持续时间以及记忆时间之间可能存在权衡。