Controlling the quantum dynamics of a mesoscopic spin bath in diamond.
Controlling the quantum dynamics of a mesoscopic spin bath in diamond.
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DOI：
10.1038/srep00382
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发表时间：
2012
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hanson, Ronald
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
de Lange, Gijs;van der Sar, Toeno;Blok, Machiel;Wang, Zhi-Hui;Dobrovitski, Viatcheslav;Hanson, Ronald
理解和减轻退相干是量子科学和技术的关键挑战。固态纺丝系统退相干的主要来源是不受控的纺丝浴环境。在这里，我们展示了在室温下金刚石中的介观自旋浴的量子控制，该自旋浴由取代氮杂质的电子自旋组成。使用单个氮空位（NV）中心电子自旋作为磁场传感器探测所得的自旋浴动力学。我们利用旋转浴控制来动态地抑制由旋转浴引起的NV自旋的退相。此外，通过结合自旋浴控制与动力学解耦，我们直接测量的相干性和时间相关的不同组的浴自旋。这些结果为退相干的基础研究开辟了新的竞技场，并为基于自旋的磁力测量和量子信息处理提供了新的途径。
Understanding and mitigating decoherence is a key challenge for quantum science and technology. The main source of decoherence for solid-state spin systems is the uncontrolled spin bath environment. Here, we demonstrate quantum control of a mesoscopic spin bath in diamond at room temperature that is composed of electron spins of substitutional nitrogen impurities. The resulting spin bath dynamics are probed using a single nitrogen-vacancy (NV) centre electron spin as a magnetic field sensor. We exploit the spin bath control to dynamically suppress dephasing of the NV spin by the spin bath. Furthermore, by combining spin bath control with dynamical decoupling, we directly measure the coherence and temporal correlations of different groups of bath spins. These results uncover a new arena for fundamental studies on decoherence and enable novel avenues for spin-based magnetometry and quantum information processing.
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影响因子：
56.9
作者：
Hanson, R.;Dobrovitski, V. V.;Awschalom, D. D.
通讯作者：
Awschalom, D. D.
影响因子：
64.8
作者：
Morello, Andrea;Pla, Jarryd J.;Dzurak, Andrew S.
通讯作者：
Dzurak, Andrew S.
影响因子：
56.9
作者：
Fuchs, G. D.;Dobrovitski, V. V.;Awschalom, D. D.
通讯作者：
Awschalom, D. D.
影响因子：
4
作者：
Degen, C. L.
通讯作者：
Degen, C. L.
影响因子：
3.7
作者：
Naydenov, Boris;Dolde, Florian;Wrachtrup, Joerg
通讯作者：
Wrachtrup, Joerg