金刚石NV色心系综相干操控的实验研究

论文摘要

随着精密测量领域精度的不断提升,如何实现新型高精度精密测量显得非常重要。近年来,随着量子精密技术的快速发展,基于固态量子金刚石NV色心的高精度测量已经成为研究重点。NV色心具有很多独特的性质,比如:室温下具有较长相干时间,性质稳定。因为NV色心具备这些特殊的性质所以其在传感器领域具备广泛的应用前景,在量子传感中有重要应用。但是,室温条件下NV色心系综的灵敏度与退相干时间成正比,同时由于其退相干时间一般限制在100 ns量级,极大限制着NV色心系综在更高精度测量领域的应用。所以,这篇文章的主要工作如下:1.对量子操控的基本原理进行系统研究;在此基础上,完成实验系统的搭建与优化,并利用连续光探测磁共振技术实现40 Gs磁场作用下NV色心能级的高精度测量;2.利用微波场实现NV色心量子基态能级的高精度调控,观测典型量子二能级系统的Rabi振荡,获得了动力学解耦的微波π脉冲周期;3.基于动力学解耦的基本原理,构建周期性π脉冲的调控序列,实现NV色心系综的量子态调控;4.通过系统研究现有实验条件下的动力学解耦过程中序列中脉冲个数、序列周期对系统退相干时间的影响,最终获得最优退相干时间,为后续基于NV色心系综高精度磁检测的应用奠定实验基础。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宁伟光

导师: 唐军

关键词: 色心系综,振荡,动力学解耦

来源: 中北大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,化学

单位: 中北大学

分类号: O773;O413

DOI: 10.27470/d.cnki.ghbgc.2019.000019

总页数: 68

文件大小: 3393K

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