Data for "Zero-field identification and control of hydrogen-related electron-nuclear spin registers in diamond"
Notice bibliographique
Résumé
Spin defects in diamond serve as powerful building blocks for quantum technologies, especially for applications in quantum sensing and quantum networking. Electron-nuclear defects formed in the environment of optically active spins, such as the nitrogen-vacancy (NV) center, provide a resource for multi-qubit quantum registers. However, many of these defects have yet to be characterized, limiting their control and integration in quantum devices. Here, we apply two hybrid electron-nuclear spin control schemes to self-consistently characterize unknown spin defects at the single-spin level. We perform double electron-electron resonance at zero field (ZF-DEER) to extract hyperfine components and introduce a nuclear-electron-electron triple resonance (NEETR) protocol to control and identify the nuclear spin through the stronger electronic spin interaction. These results provide a guide to resolving the defect structures using ab initio calculations, leading to the identification of a new hydrogen-related defect structure as well as an accurate match to a previously identified nitrogen-related defect. We further apply our NEETR protocol to demonstrate initialization, unitary control, and long-lived coherence of the hydrogen nuclear spin qubit with $T_2 = 1.0(3)\,\mathrm{ms}$. Together, these characterization and control tools establish a framework to harness previously unknown electron-nuclear defects for quantum register applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».