Uncovering many-body correlations in nanoscale nuclear spin baths by central spin decoherence

量子退相干 动态解耦 自旋工程 物理 旋转 自旋(空气动力学) 量子位元 量子力学 量子 自旋极化 凝聚态物理 电子 热力学
作者
Wen-Long Ma,Gary Wolfowicz,Nan Zhao,Shu‐Shen Li,John J. L. Morton,Ren‐Bao Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:5 (1) 被引量:43
标识
DOI:10.1038/ncomms5822
摘要

Central spin decoherence caused by nuclear spin baths is often a critical issue in various quantum computing schemes, and it has also been used for sensing single-nuclear spins. Recent theoretical studies suggest that central spin decoherence can act as a probe of many-body physics in spin baths; however, identification and detection of many-body correlations of nuclear spins in nanoscale systems are highly challenging. Here, taking a phosphorus donor electron spin in a 29Si nuclear spin bath as our model system, we discover both theoretically and experimentally that many-body correlations in nanoscale nuclear spin baths produce identifiable signatures in decoherence of the central spin under multiple-pulse dynamical decoupling control. We demonstrate that under control by an odd or even number of pulses, the central spin decoherence is principally caused by second- or fourth-order nuclear spin correlations, respectively. This study marks an important step toward studying many-body physics using spin qubits. Detecting many-body correlations is a long-standing challenge in many-body physics. By studying their effects on the decoherence of the central spin under dynamical decoupling, Ma et al.provide an experimental demonstration of detection of many-body correlations in nanoscale nuclear spin bath.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
田南松发布了新的文献求助10
3秒前
搬砖美少女完成签到,获得积分10
3秒前
nn发布了新的文献求助10
4秒前
7ohnny完成签到,获得积分10
5秒前
apckkk完成签到 ,获得积分10
7秒前
深情安青应助550190946采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
jbq完成签到 ,获得积分20
10秒前
YM完成签到,获得积分10
12秒前
生动柔发布了新的文献求助10
12秒前
大旭完成签到 ,获得积分10
13秒前
Fn完成签到 ,获得积分10
15秒前
zero完成签到,获得积分10
17秒前
瘦瘦谷兰完成签到,获得积分10
17秒前
zcz完成签到 ,获得积分10
18秒前
白嘉乐完成签到,获得积分10
19秒前
考研小白完成签到,获得积分10
19秒前
高妍纯完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
风中的丝袜完成签到,获得积分10
23秒前
赵赵完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
shiizii应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
xuzj应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
Mars应助科研通管家采纳,获得30
27秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
叶梓轩完成签到 ,获得积分10
27秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
27秒前
27秒前
机智的锦程完成签到 ,获得积分10
28秒前
时尚俊驰发布了新的文献求助10
30秒前
华仔完成签到,获得积分10
30秒前
甜甜友容完成签到,获得积分10
34秒前
程哲瀚完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
副本完成签到 ,获得积分10
34秒前
淡然画笔完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022