Multi-species optically addressable spin defects in a van der Waals material
Notice bibliographique
Résumé
Optically addressable spin defects hosted in two-dimensional van der Waals materials represent a new frontier for quantum technologies, promising to lead to a new class of ultrathin quantum sensors and simulators. Recently, hexagonal boron nitride (hBN) has been shown to host several types of optically addressable spin defects, thus offering a unique opportunity to simultaneously address and utilise various spin species in a single material. Here we demonstrate an interplay between two separate spin species within a single hBN crystal, namely S = 1 boron vacancy defects and carbon-related electron spins. We reveal the S = 1/2 character of the carbon-related defect and further demonstrate room temperature coherent control and optical readout of both S = 1 and S = 1/2 spin species. By tuning the two spin ensembles into resonance with each other, we observe cross-relaxation indicating strong inter-species dipolar coupling. We then demonstrate magnetic imaging using the S = 1/2 defects and leverage their lack of intrinsic quantization axis to probe the magnetic anisotropy of a test sample. Our results establish hBN as a versatile platform for quantum technologies in a van der Waals host at room temperature. The 2D material hBN hosts various optically addressable spin defects, promising for quantum technology applications. Here the authors report the co-existence of spin-1 and spin-1/2 defects in hBN, show their room temperature coherent control and optical readout, as well as cross-relaxation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».