金刚石中核自旋的可调陀螺磁增强

固体中的核自旋由于核的陀螺磁比小而表现出较长的相干时间。这种微弱的环境耦合以缓慢的量子门操作为代价，而对于量子信息处理与传感中的许多应用而言，量子门操作应尽可能快。在本工作中，我们利用金刚石中的氮空位（NV）中心来探测金刚石晶格内暗顺磁氮缺陷（P1 中心）中的核自旋。P1 核自旋的陀螺磁比通过超精细耦合到电子自旋而得到增强，从而显著增强了对射频控制场的耦合。我们随后证明，该效应可通过改变外磁场进行调谐。我们的工作确定了能够实现暗核自旋快速量子控制的参数区间，并为进一步探究室温下长寿命自旋量子比特的快速控制奠定了基础。