基于纳米级量子传感器的亚毫赫兹磁谱学
量子物理
2017-06-08 v1
摘要
精确计时对计量学至关重要，是确定时间、长度和基本常数标准的基础。稳定的时钟在光谱学中尤其有价值，因为它们定义了可达到的终极频率精度。在量子计量学中，利用量子比特的相位来探测外部场，时钟稳定性由量子比特相干时间定义，后者决定了谱线宽度和频率精度。本文展示了一种量子传感协议，其频谱精度超越了传感器相干时间，并受限于经典时钟的稳定性。利用该技术，我们观察到对于经典振荡场，频率估计的精度随时间按标度变化。基于金刚石中单自旋的窄线宽磁力计被用于感知纳米级磁场，其本征频率分辨率为607 Hz，比量子比特相干时间窄8个数量级。
引用
@article{arxiv.1706.02103,
title = {Sub-millihertz magnetic spectroscopy with a nanoscale quantum sensor},
author = {Simon Schmitt and Tuvia Gefen and Felix M. Stürner and Thomas Unden and Gerhard Wolff and Christoph Müller and Jochen Scheuer and Boris Naydenov and Matthew Markham and Sebastien Pezzagna and Jan Meijer and Ilai Schwarz and Martin Plenio and Alex Retzker and Liam P. McGuinness and Fedor Jelezko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.02103},
year = {2017}
}
备注
Related work: Boss et. al., 10.1126/science.aam7009; Bucher et. al., arXiv:1705.08887. Supplementary Information available at: www.sciencemag.org/content/356/6340/832/suppl/DC1