Wie man NV-Center-Ensembles steuert

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NV-Spinsteuerung und Auslesung synchronisieren

Das Experiment erfordert ein Ensemble aus Stickstoff-Fehlstellen-Zentren (NV-Zentren), optische Anregung und Fluoreszenzdetektion, Mikrowellenpulserzeugung und synchronisierte Signalerfassung. Die Mikrowellen-Steuersequenz wird mit einem Arbiträrsignalgenerator erzeugt und das resultierende Signal dem NV-Zentren zugeführt, während gleichzeitig die optische Initialisierung und das Auslesen koordiniert werden. Das Puls-Timing bestimmt die Spin-Kontrolloperation, die während jeder experimentellen Sequenz angewendet wird.

Die spinzustandsabhängige Fluoreszenz wird mit einem Photodetektor erfasst und das resultierende Signal synchron mit der Steuersequenz digitalisiert. Je nach Experiment wird die Mikrowellenfrequenz oder die Pulsdauer variiert und anschließend die wiederholten Messungen verarbeitet, um die Ensemble-Antwort zu erhalten. Pulssequenzen eignen sich zur Untersuchung des kohärenten Spinverhaltens, während die synchronisierte Erzeugung und Erfassung die zeitliche Beziehung zwischen Steuerung und Messung aufrechterhält.

NV Center Quantenkontrolllösung

Die Lösung erzeugt synchronisierte Mikrowellen-Steuerimpulse und erfasst die zugehörige optische Antwort des Stickstoff-Fehlstellen-(NV)-Zentren-Ensembles. Sie kombiniert die Erzeugung beliebiger Wellenformen, Hochgeschwindigkeitsdigitalisierung und PXIe-basierte Synchronisation, um Steuer- und Messvorgänge im Experiment zu koordinieren. Der Wellenformgenerator erzeugt die Mikrowellen-Steuersequenz, während der Digitalisierer das spinzustandsabhängige Fluoreszenzsignal während der optischen Auslesung erfasst. Die Synchronisierung dieser Funktionen gewährleistet ein deterministisches Timing zwischen Initialisierung, Mikrowellenmanipulation und Messung. Die modulare Architektur unterstützt zudem Änderungen der Impulssequenzen und des Erfassungszeitpunkts beim Wechsel zwischen Resonanzmessungen und kohärenten Steuerprotokollen.
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Siehe Blockdiagramm der NV-Zentrum-Quantensteuerungslösung

Wie man NV-Center-Ensembles steuert

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