基于小波的单个金刚石 NV 中心 Ramsey 磁测量增强
量子物理
2026-01-05 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
金刚石中的氮空位（NV）中心构成了一种固态纳米传感范式。特别是在高精度磁测量方面，所谓的 Ramsey 干涉仪是普遍的选择，其中传感信号是从时间分辨的自旋态依赖的光致发光（PL）数据中提取的。其灵敏度最终受限于光子散粒噪声，而该噪声无法通过平均或频率滤波充分去除。在此，我们提出一种由小波去噪方案增强的单个 NV 中心 Ramsey 直流磁测量，该方案专门设计用于抑制光子散粒噪声。它仅作为对采集的 PL 时间序列进行的经典后处理而运行。我们的实现基于一种我们称之为模板边缘阈值化的方法，其不仅能够进行频率相关的去噪，还能进行时域相关的去噪。我们通过计算基准测试表明，其直流磁场传感信噪比较原始 PL 数据提高约一个数量级。
引用
@article{arxiv.2310.18959,
title = {Wavelet-based Ramsey magnetometry enhancement of a single NV center in diamond},
author = {Ekrem Taha Güldeste and Ceyhun Bulutay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18959},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 4 figures, revised version