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ダイヤモンドにある窒素空孔（NV）中心は、非常に有望な量子核磁気共鳴（NMR）センサーです。しかし、表面不純物やアバランシェフォトダイオードからのショットノイズ、量子システム固有のスピン状態投影誤差により、性能が制限されます。NMR信号を検出するためには、データを十分に蓄積するために長時間の測定が必要です。そこで、NMR信号検出のための蓄積時間を短縮する方法が求められています。この論文では、量子ヘテロダインNMR測定のための最大尤度推定（MLE）信号処理のオンライン手法を紹介し、蓄積必要時間を大幅に短縮し、リアルタイムで周波数の正確な推定を可能にします。この成果は、広範囲を調べる際に迅速に信号を確認する必要があるNMR検出の実践者にとって重要です。

Rights:

• In Copyright
  

  This is the pre-peer reviewed version of the following article:Chanuntranont, A., Saito, D., Otani, K., Ota, T., Ueda, Y., Tsugawa, M., Usui, S., Miyake, Y., Teraji, T., Onoda, S., Shinada, T., Kawarada, H. and Tanii, T. (2025), Real-Time Nuclear Magnetic Resonance Detection Using Maximum Likelihood Estimation with Single-Shallow-Nitrogen-Vacancy Centers in Quantum Heterodyne Measurements. Phys. Status Solidi A, 222: 2400307, which has been published in final form at https://doi.org/10.1002/pssa.202400307. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Use of Self-Archived Versions.

Keyword: 量子センサー, NVセンター, NMR信号検出

Date published: 2024-10-22

Publisher: Wiley

Journal:

• physica status solidi (a) (ISSN: 18626319) vol. 222 issue. 5 2400307

Funding:

• Japan Society for the Promotion of Science JP22H01921
• Japan Society for the Promotion of Science JP18H03766
• Japan Society for the Promotion of Science JP23H00169
• Japan Society for the Promotion of Science 20H02187
• Japan Society for the Promotion of Science 20H05661
• Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

Manuscript type: Author's version (Submitted manuscript)

MDR DOI: https://doi.org/10.48505/nims.6026

First published URL: https://doi.org/10.1002/pssa.202400307

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Updated at: 2025-12-19 16:30:43 +0900

Published on MDR: 2025-12-19 14:11:51 +0900