Detectando Spins Nucleares Distantes com um Único Spin Eletrônico

Demonstramos experimentalmente o uso de um único spin eletrônico para medir a dinâmica quântica de spins nucleares individuais distantes dentro de um banho de spins circundante. Nossa técnica explora o controle coerente do spin eletrônico, permitindo isolar e monitorar spins nucleares fracamente acoplados ao spin eletrônico. Especificamente, detectamos a evolução de spins nucleares individuais de 13C acoplados a centros de vacância de nitrogênio em uma rede de diamante com acoplamentos hiperfinos de até um fator de 8 abaixo da taxa de descoerência do spin eletrônico nu.