Come caratterizzare gli insiemi di centri di vacanza di azoto

+ Sistema di controllo quantistico

Caratterizzazione della dinamica di spin dei centri di vacanza di azoto

I ricercatori utilizzano insiemi di centri di vacanza di azoto (NV) per il rilevamento quantistico, la magnetometria e la ricerca sull’informazione quantistica. In genere, la caratterizzazione dei centri di vacanza di azoto inizia con l’acquisizione di uno spettro di risonanza magnetica rilevata otticamente (ODMR). In questa misurazione, un laser verde eccita l’insieme di centri NV mentre un segnale a microonde varia su un intervallo di frequenze; un fotorilevatore e un digitalizzatore misurano le variazioni della fluorescenza. Lo spettro ODMR risultante rivela le frequenze di risonanza di spin necessarie per le successive misurazioni della dinamica di spin e della coerenza.

Dopo aver identificato le risonanze, i ricercatori utilizzano sequenze sincronizzate di impulsi laser e a microonde per misurare il rilassamento longitudinale (T₁), le oscillazioni di Rabi, le frange di Ramsey, le sequenze di eco di spin e altri parametri di coerenza. Questi esperimenti richiedono un coordinamento preciso tra il controllo delle microonde, l’eccitazione ottica e la lettura della fluorescenza, variando al contempo i parametri sperimentali. Misure più avanzate, tra cui esperimenti di Rabi bidimensionali e sequenze di disaccoppiamento dinamico, prevedono scansioni multidimensionali dei parametri e schemi di impulsi personalizzati che sopprimono il rumore ambientale e valutano la coerenza di spin in diverse condizioni.

Soluzione per la caratterizzazione dei centri di vacanza di azoto

La caratterizzazione di insiemi di centri di vacanza di azoto (NV) richiede un’eccitazione ottica sincronizzata, un controllo a microonde e una lettura della fluorescenza durante l’acquisizione dello spettro ODMR, le oscillazioni di Rabi, le frange di Ramsey, l’eco di spin e altre misurazioni basate su impulsi. Il sistema di controllo quantistico Keysight combina in un’unica piattaforma la generazione di forme d’onda arbitrarie a microonde e in banda base, la digitalizzazione, la sincronizzazione multimodulo, il triggering e il software di controllo degli esperimenti. La sua libreria di esperimenti supporta spettri ODMR a onda continua e a impulsi, rilassamento T₁, oscillazioni di Rabi, frange di Ramsey, sequenze di eco di spin e CPMG, esperimenti di Rabi 2D e protocolli di disaccoppiamento dinamico. Il flusso di lavoro aiuta i ricercatori a coordinare la generazione di impulsi, le scansioni dei parametri e l’acquisizione della fluorescenza per eseguire una caratterizzazione ripetibile dei centri di vacanza di azoto e accelerare lo sviluppo di esperimenti quantistici.

Preventivo