面向零场磁场计量的分子时钟传感器通用且鲁棒的动态脱耦控制
量子物理
2024-10-03 v1
摘要
金刚石和硅碳（SiC）中的自旋中心，以及通过宿主矩阵控制的分子自旋，因其可光学寻址、可协同控制且可靠近靶标物而成为纳米尺度量感器的有前景材料。然而，由于其固有对称性和/或宿主矩阵的高局部应力，常常不可避免地产生较大的横向零场 splitting（ZFS）。尽管由于在vanishing磁场下的磁噪声不敏感的时钟转换可延长自旋相干性，但这些传感器的本征态对线性次序下的弱磁信号并不敏感。我们通过结合沿 NV 方向的射频（RF）场驱动和微波（MW）动态脱耦脉冲序列来解决这一挑战。RF 驱动可有效抑制横向 ZFS 效应并增强 NV 中心对交流磁场信号的灵敏度。这种组合不仅抑制了环境噪声，还实现了横向 ZFS 与信号之间的量子频率混合。它还提供了使用常规方法难以实现的高分辨率检测弱交流信号的潜力，这些信号频率在中等和高频段。
引用
@article{arxiv.2410.01479,
title = {Universal and robust dynamic decoupling controls for zero-field magnetometry by using molecular clock sensors},
author = {Jiawen Jiang and Q. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01479},
year = {2024}
}