Como caracterizar conjuntos de centros de vacância de nitrogênio

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Caracterizar a dinâmica de spin do centro de vacância de nitrogênio

Os pesquisadores utilizam conjuntos de centros de vacância de nitrogênio (NV) para sensoriamento quântico, magnetometria e pesquisas em informação quântica. Normalmente, eles iniciam a caracterização dos centros de vacância de nitrogênio por meio da aquisição de um espectro de Ressonância Magnética Detectada Opticamente (ODMR). Nessa medição, um laser verde excita o conjunto de NVs enquanto um sinal de micro-ondas varre uma faixa de frequências, e um fotodetector e um digitalizador medem as variações na fluorescência. O espectro de ODMR resultante revela as frequências de ressonância de spin necessárias para as medições subsequentes de dinâmica de spin e coerência.

Após identificar as ressonâncias, os pesquisadores utilizam sequências sincronizadas de pulsos de laser e micro-ondas para medir o relaxamento longitudinal (T₁), as oscilações de Rabi, as franjas de Ramsey, as sequências de eco de spin e outras métricas de coerência. Esses experimentos exigem uma coordenação precisa entre o controle de micro-ondas, a excitação óptica e a leitura de fluorescência, ao mesmo tempo em que se variam os parâmetros experimentais. Medições mais avançadas, incluindo experimentos de Rabi 2D e sequências de desacoplamento dinâmico, incorporam varreduras multidimensionais de parâmetros e padrões de pulsos personalizados que suprimem o ruído ambiental e avaliam a coerência de spin sob diferentes condições.

Solução para caracterização de centros de vacância de nitrogênio

A caracterização de conjuntos de centros de vacância de nitrogênio (NV) requer excitação óptica sincronizada, controle de micro-ondas e leitura de fluorescência durante a aquisição do espectro ODMR, oscilações de Rabi, franjas de Ramsey, eco de spin e outras medições baseadas em pulsos. O Sistema de Controle Quântico da Keysight combina geração de formas de onda arbitrárias de micro-ondas e banda base, digitalização, sincronização entre múltiplos módulos, acionamento e software de controle de experimentos em uma única plataforma. Sua biblioteca de experimentos oferece suporte a espectros ODMR de onda contínua e pulsados, relaxamento T₁, oscilações de Rabi, franjas de Ramsey, eco de spin e sequências CPMG, experimentos de Rabi 2D e protocolos de desacoplamento dinâmico. O fluxo de trabalho ajuda os pesquisadores a coordenar a geração de pulsos, varreduras de parâmetros e aquisição de fluorescência para realizar a caracterização repetível de centros de vacância de nitrogênio e acelerar o desenvolvimento de experimentos quânticos.
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