基于脉冲莫洛吸收光谱的弱射频信号量子传感
量子物理
2021-06-24 v2
摘要
量子传感器，即对外部场敏感的量子比特，已成为各种微小声场和电磁场的强大探测器。其成功的一个主要关键在于动力学解耦协议，这些协议增强了对微弱振荡（交流）信号的灵敏度。目前，这些方法仅限于几 MHz 以下的信号频率。在此，我们利用一种量子光学效应——强驱动二能级系统的莫洛三重态分裂——来克服这一限制。我们从微观上将此效应理解为一种脉冲动力学解耦协议，并发现它能够灵敏地检测接近驱动跃迁频率的场。利用一个氮-空位中心，我们检测到了信号强度（拉比频率）低于当前检测极限的 GHz 微波场，该极限由中心的谱线宽度 1/T2* 设定。将检测灵敏度推向低得多的 1/T2 极限，这一方案可能实现多种应用，其中最突出的是与单个声子和微波光子的相干耦合。
引用
@article{arxiv.1702.06710,
title = {Quantum Sensing of Weak Radio-Frequency Signals by Pulsed Mollow Absorption Spectroscopy},
author = {Timo Joas and Andreas M. Waeber and Georg Braunbeck and Friedemann Reinhard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.06710},
year = {2021}
}