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J-GLOBAL ID：202002255009634645   整理番号：20A1039048

ダイヤモンド中の窒素-空格子点中心集団に対する雑音強度と環境相関時間の実験・理論分析

Experimental and Theoretical Analysis of Noise Strength and Environmental Correlation Time for Ensembles of Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond

著者 (11件)： HAYASHI Kan (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  MATSUZAKI Yuichiro (National Inst. of Advanced Industrial Sci. and Technol. (AIST), Ibaraki, JPN) ,  ASHIDA Takaki (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  ONODA Shinobu (National Inst. for Quantum and Radiological Sci. and Technol. (QST), Gunma, JPN) ,  ABE Hiroshi (National Inst. for Quantum and Radiological Sci. and Technol. (QST), Gunma, JPN) ,  OHSHIMA Takeshi (National Inst. for Quantum and Radiological Sci. and Technol. (QST), Gunma, JPN) ,  HATANO Mutsuko (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  TANIGUCHI Takashi (National Inst. for Materials Sci. (NIMS), Ibaraki, JPN) ,  MORISHITA Hiroki (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  FUJIWARA Masanori (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  MIZUOCHI Norikazu (Kyoto Univ., Kyoto, JPN)
資料名： Journal of the Physical Society of Japan  (Journal of the Physical Society of Japan)
巻： 89  号： 5  ページ： 054708.1-054708.6  発行年： 2020年05月15日 
JST資料番号： G0509A  ISSN： 0031-9015  CODEN： JUPSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ダイヤモンド中のNV中心は量子シミュレーション,量子メモリ,量子計測などの量子情報処理を実現する重要な構成ブロックと考えられている。NV中心の可能性を最大化するには,デコヒーレンス機構を理解することが不可欠である。既存の理論は,ダイヤモンド中のコヒーレンス時間とスピン濃度(NV中心とP1中心の濃度の和)の間の関係を予測した。しかし,コヒーレンス時間のスピン濃度依存性の系統的な実験研究はまだ行われていない。ここでは,異なるスピン濃度をもついくつかのダイヤモンド試料を用いて,Hahnエコー減衰曲線を実験と理論により調べた。Hahnエコーの結果は,著者らが低スピン濃度に対して非指数関数的減衰を観測したが,高スピン濃度に対しては指数関数的減衰が支配的であることを示す。減衰曲線を理論モデルでフィットして,環境雑音の振幅と相関時間の両方がスピン濃度に明確な依存性を持つことを示した。これらの結果は,特に量子センサとして,高性能量子デバイスとしてNV中心濃度を最適化するために不可欠である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 窒素 ,  ダイヤモンド ,  物理的性質 ,  時間 ,  スピン密度 ,  *スピンエコー ,  雑音 ,  曲線 ,  光センサ ,  空格子点
準シソーラス用語： Hahnエコー ,  *NV中心 ,  コヒーレンス時間 ,  デコヒーレンス ,  デコヒーレンス時間 ,  減衰曲線 ,  相関時間 ,  量子センサ

分類 (1件)： その他の無機化合物のEPR  (BM07023D)

引用文献 (59件)：

• A. Gruber, A. Dräbenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachtrup, and C. Von Borczyskowski, Science 276, 2012 (1997).
• G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen, M. Markham, R. Kolesov, N. Mizuochi, J. Isoya, J. Achard, J. Beck, J. Tissler, V. Jacques, P. R. Hemmer, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 8, 383 (2009).
• E. D. Herbschleb, H. Kato, T. Maruyama, T. Danjo, T. Makino, S. Yamasaki, I. Ohki, K. Hayashi, H. Morishita, M. Fujiwara, and N. Mizuochi, Nat. Commun. 10, 3766 (2019).
• X. Zhu, S. Saito, A. Kemp, K. Kakuyanagi, S. Karimoto, H. Nakano, W. J. Munro, Y. Tokura, M. S. Everitt, K. Nemoto, M. Kasu, N. Mizuochi, and K. Semba, Nature 478, 221 (2011).
• S. Saito, X. Zhu, R. Amsüss, Y. Matsuzaki, K. Kakuyanagi, T. Shimo-Oka, N. Mizuochi, K. Nemoto, W. J. Munro, and K. Semba, Phys. Rev. Lett. 111, 107008 (2013).

タイトルに関連する用語 (8件)： ダイヤモンド ,  窒素 ,  空格子点 ,  集団 ,  雑音 ,  実験 ,  理論 ,  分析