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基于级联连续动态去耦的金刚石NV色心系综鲁棒GHz交流磁力测量

量子物理 2025-10-24 v1

摘要

通过增加金刚石中带负电的氮-空位(NV)色心系综中同时用于传感的自旋数量,亚皮特斯拉级的磁力测量已被证实。然而,这种规模化通常会在失谐和控制场幅度中引入空间不均匀性,从而降低灵敏度。尽管已有多种技术被用于克服这些挑战,包括脉冲动态去耦或整形脉冲,但它们通常与当前基于拉比振荡的、用于NV色心系综的GHz交流磁力测量的最先进技术不兼容。在这项工作中,我们通过采用级联连续动态去耦,实验演示了在空间不均匀驱动场下使用大NV色心系综的GHz交流磁力测量,该技术旨在对这些不均匀性具有鲁棒性。我们将其性能与传统的直接拉比方法进行了比较,并表明我们方法中的鲁棒缀饰态显著扩展了GHz交流磁力测量中对更弱信号的测量范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.20401,
  title  = {Robust GHz-range AC Magnetometry with an ensemble of NV Centers in Diamond using Concatenated Continuous Dynamical Decoupling},
  author = {Takuya Kitamura and Genko Genov and Alon Salhov and Yutaka Kobayashi and Shinobu Onoda and Junichi Isoya and Alex Retzker and Fedor Jelezko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20401},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 25 figures