Optical measurements of electron spin coherence of nitrogen-vacancy centers in diamond (2021)
- Authors:
- Autor USP: ANDRADE, LUCAS NUNES SALES DE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- Subjects: SENSOR; SPINTRÔNICA
- Keywords: Centro nitrogênio-vacância; Coerência de spin eletrônico; Electron spin coherence; Nitrogen-vacancy centers; Quantum sensors; Sensores quânticos
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Dentre os possíveis defeitos que podem ocorrer nos diamantes, um que chama a atenção é o centro nitrogênio-vacância (NV). Estudados desde o início dos anos 90, nos últimos anos, eles se tornaram uma das plataformas mais promissoras para aplicações de campo da tecnologia quântica em temperatura ambiente, principalmente para sensoriamento quântico. Eles são sensíveis a campos elétricos e magnéticos, temperatura e deformação, tornando esses nanosensores uma plataforma bastante versátil para muitas aplicações. O estado de spin do centro NV é de fácil leitura e manipulação por meios ópticos e, o mais interessante, funciona bem em temperatura ambiente, o que facilita seu uso. O grande desafio para implementar protocolos e algoritmos quânticos é o tempo de coerência dos estados quânticos. O centro NV se destaca por ter tempos de coerência relativamente altos à temperatura ambiente.Esta dissertação apresenta medidas de caracterização da coerência do spin eletrônico de centros NV em uma amostra ultrapura de diamante projetada para aplicações de sensoriamento quântico. Essas medições combinam técnicas ópticas e de ressonância magnética. Para tanto, foi implementado um método utilizando uma câmera CCD convencional e um astuto protocolo de imagem, que possibilita a realização de diversos experimentos pulsados de micro-ondas no spin do elétron, como oscilações de Rabi e spin-eco de Hahn, que foram utilizados para determinação dos tempos característicos de relaxação (T1 e T2). Osresultados mostram que esse sistema fornece pelo menos dois qubits prontamente acessíveis que podem ser usados em protocolos quânticos, mesmo em temperatura ambiente
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 16.07.2021
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ABNT
ANDRADE, Lucas Nunes Sales de. Optical measurements of electron spin coherence of nitrogen-vacancy centers in diamond. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092021-121459/. Acesso em: 18 out. 2024. -
APA
Andrade, L. N. S. de. (2021). Optical measurements of electron spin coherence of nitrogen-vacancy centers in diamond (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092021-121459/ -
NLM
Andrade LNS de. Optical measurements of electron spin coherence of nitrogen-vacancy centers in diamond [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092021-121459/ -
Vancouver
Andrade LNS de. Optical measurements of electron spin coherence of nitrogen-vacancy centers in diamond [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20092021-121459/ - Nitrogen-Vacancy center in diamonds and its quantum applications
- Coherence map reconstruction using NV centers in diamonds
- Centros nitrogênio-vacância como plataforma para estudo de flutuações quânticas
- Measurements of spin-coherence in NV centers for diamond-based quantum sensors
- Measurements of spin-coherence in NV centers for diamond-based quantum sensors
- Spatial coherence map of spins using NV centers in diamonds
- On Maxwell’s electrodynamics in two spatial dimensions
- NV color center generation via fs-laser micromachining in CVD diamond
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