研究目的
展示与金刚石中氮空位（NV）色心弱相互作用的13C核自旋的高度极化特性，并探究该方法在量子信息处理与量子传感应用中的适用性。
研究成果
该研究展示了一种高效且通用的方法，用于极化钻石中弱耦合的核自旋，在室温下实现了超过85%的极化度。该方法为自旋寄存器的高保真初始化和量子计量应用提供了有前景的途径。
研究不足
该方法仅适用于与NV中心弱耦合的核自旋，且需要仔细调节外部磁场以实现最佳极化。极化效率可能随超精细相互作用强度以及核自旋相对于NV中心的位置而变化。
1：实验设计与方法选择：
本研究结合相干微波激励脉冲与光学照射实现核极化。方法采用选择性微波π脉冲与斩波激光脉冲进行可控弛豫控制。
2：样本选择与数据来源：
使用化学气相沉积法生长的高纯度IIa型块状金刚石（氮浓度<10ppb，天然丰度13C约1.1%），研究位于{110}取向表面下方约2微米处的NV色心。
3：1%），研究位于{110}取向表面下方约2微米处的NV色心。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：自制共聚焦显微镜、用于施加控制脉冲的共面波导、532纳米二极管泵浦激光器、声光调制器、双轴振镜、单光子计数模块及用于外磁场校准的钕磁铁。
4：实验流程与操作步骤：
通过532纳米绿光激光器5微秒脉冲照射将NV色心初始化至ms=0态。采用斩波激光与微波组合的极化序列重复N=6次以实现极化饱和，使用拉姆齐谱测量极化程度。
5：数据分析方法：
通过将拉姆齐数据的快速傅里叶变换拟合至两个不同中心频率的洛伦兹函数来量化极化程度。
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