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基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量

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彭世杰, 刘颖, 马文超, 石发展, 杜江峰. 2018: 基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量, 物理学报, 67(16): 313-325. doi: 10.7498/aps.67.20181084
引用本文: 彭世杰, 刘颖, 马文超, 石发展, 杜江峰. 2018: 基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量, 物理学报, 67(16): 313-325. doi: 10.7498/aps.67.20181084
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Peng Shijie, Liu Ying, Ma Wenchao, Shi Fazhan, Du Jiangfeng. 2018: High-resolution magnetometry based on nitrogen-vacancy centers in diamond, Acta Physica Sinica, 67(16): 313-325. doi: 10.7498/aps.67.20181084
Citation: Peng Shijie, Liu Ying, Ma Wenchao, Shi Fazhan, Du Jiangfeng. 2018: High-resolution magnetometry based on nitrogen-vacancy centers in diamond, Acta Physica Sinica, 67(16): 313-325. doi: 10.7498/aps.67.20181084
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基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量

  • 中国科学技术大学, 中国科学院微观磁共振重点实验室与近代物理系, 合肥 230026

  • 中国科学技术大学, 中国科学院微观磁共振重点实验室与近代物理系, 合肥 230026;中国科学技术大学, 微尺度物质科学国家实验室, 合肥 230026;中国科学技术大学, 量子信息与量子科技前沿协同创新中心, 合肥 230026

High-resolution magnetometry based on nitrogen-vacancy centers in diamond

  • 摘要: 磁是一种重要的物理现象,对其进行精密测量推动了许多科技领域的发展.各类测磁技术,包括霍尔传感器、超导量子干涉仪、自旋磁共振等,都致力于提升空间分辨率和灵敏度.近年来,金刚石中的氮-空位色心广受关注.这一固态单自旋体系具有许多优点,例如易于初始化和读出、可操控、具有较长相干时间等,这使得它不仅在量子信息、量子计算等领域崭露头角,而且在量子精密测量上显现出巨大的应用前景.基于氮-空位色心,利用动力学解耦、关联谱等技术,已实现若干高灵敏度、高分辨率的微观磁共振实验,其中包括纳米尺度乃至单分子、单自旋的核磁共振和电子顺磁共振.氮-空位色心也可以用于微波和射频信号的精密测量.本文对围绕上述主题开展的一系列研究工作进行综述.
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-08-30

基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量

  • 中国科学技术大学, 中国科学院微观磁共振重点实验室与近代物理系, 合肥 230026
  • 中国科学技术大学, 中国科学院微观磁共振重点实验室与近代物理系, 合肥 230026;中国科学技术大学, 微尺度物质科学国家实验室, 合肥 230026;中国科学技术大学, 量子信息与量子科技前沿协同创新中心, 合肥 230026

摘要: 磁是一种重要的物理现象,对其进行精密测量推动了许多科技领域的发展.各类测磁技术,包括霍尔传感器、超导量子干涉仪、自旋磁共振等,都致力于提升空间分辨率和灵敏度.近年来,金刚石中的氮-空位色心广受关注.这一固态单自旋体系具有许多优点,例如易于初始化和读出、可操控、具有较长相干时间等,这使得它不仅在量子信息、量子计算等领域崭露头角,而且在量子精密测量上显现出巨大的应用前景.基于氮-空位色心,利用动力学解耦、关联谱等技术,已实现若干高灵敏度、高分辨率的微观磁共振实验,其中包括纳米尺度乃至单分子、单自旋的核磁共振和电子顺磁共振.氮-空位色心也可以用于微波和射频信号的精密测量.本文对围绕上述主题开展的一系列研究工作进行综述.

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