强相互作用固态自旋系综中的修饰态哈密顿量工程

在从多体物理到量子计量学的量子科学应用中,自旋系综中的偶极相互作用通常通过Floquet工程进行调控。然而该技术通常会降低自旋间的相互作用强度,并实质性地削弱与目标传感场的耦合,从而限制计量灵敏度。该研究团队开发并演示了一种直接调控金刚石中氮空位(NV)中心系综本征相互作用的方法。该方法采用垂直于晶格取向的磁场下的修饰态量子比特编码,使得无量纲相干参数JT2较最先进的Floquet工程提升了3.2倍,交流磁强计的灵敏度提升了2.6倍(8.3分贝)。利用延长的相干时间,研究人员在实验中观测了中后期自旋输运现象。该成果为强相互作用自旋系综中的哈密顿量工程提供了有力工具,有望应用于量子传感与量子模拟领域。

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提交arXiv: 2025-12-09 19:01

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