阻抗调谐微波环路,用于NV-金刚石电子自旋密集系综的快速均匀拉比振荡

在钻石中氮空位(NV)中心电子自旋的空间扩展群体上实现高且均匀的拉比振荡频率,对于高效操纵NV系综的自旋态以及利用NV系综探测其他自旋物种群体具有重要价值。该研究团队通过系统性工程增强金刚石耦合平面金属环中心区域的微波磁场——在提高环路微波驱动电流的同时,避免因偏离环中心导致的强非均匀微波场——实现了对高密度NV系综的高均匀性拉比频率调控。利用2.55 GHz的增强微波场,研究人员在40×40 μm²金刚石区域内实现了136.3 MHz的NV拉比特频率(不均匀性仅1.5%),并成功用该NV系综探测到约30 MHz的磁信号(类似于特斯拉级偏置磁场下的核磁共振信号),其频谱分辨率达到赫兹量级。

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