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Solid-state spin coherence time approaching the physical limit
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AI
DOI：10.1126/sciadv.adr9298.png)
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摘要
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将量子系统的相干时间延长至其物理极限，是一项长期追求，对于发展量子科学与技术至关重要。通过采用完整噪声谱学表征了钻石中电子自旋[氮空位（NV）中心]的所有微观噪声源，我们观测到一种此前未曾预见的噪声谱，表现为经验极限（T2约等于12T1），这一现象已在各种固态系统中困扰研究者数十年。通过实施相应的动力学解耦策略，我们能够超越该经验极限，并使NV中心的T2接近其上物理极限T2=2T1，温度范围从室温下探至220开尔文。我们的观测结果，包括其在不同空间位点的独立性及其与自旋-晶格弛豫相同方式的温度依赖性，表明存在一种由自旋-晶格相互作用主导的崭新退相干机制。这些结果提供了一种统一且普适的策略，用于表征和控制微观噪声，从而为在各类固态系统中实现物理极限铺平道路。
Keyword:
RESONANCE-SPECTROSCOPY
MAGNETIC-RESONANCE
QUANTUM
NOISE