面向NV群体操控的稳健微波腔体控制

氮空位（NV）中心群体有潜力在广泛的应用领域中发挥作用，包括以微scale和nanoscale进行核磁共挏光谱、宽场磁测量以及通过将光学诱导的NV极化转移到附近的核自旋簇中实现核自旋的高偏振。这些NV群体可以用微波腔体进行相干操控，微波腔提供强大且均匀的驱动场，覆盖大范围体积。然而，微波腔脉冲成形带来额外的挑战，即外部控制和腔内场幅度不相同，这会对NV群体的操作精度产生不利影响。本文引入一种基于梯度升降脉冲工程（GRAPE）的方法，以优化外部控制，实现腔内稳健脉冲，同时最小化腔内共振的影响。通过设计$\pi$和$\pi/2$脉冲来证明了该方法的有效性。将这些优化后的控制整合到PulsePol序列中，数值仿真显示其对脱谱的鲁棒性比使用标准控制构建的序列容忍的脱谱幅度大约是5倍。