Возбуждение и когерентное управление модами спиновых кубитов (квдит) в карбиде кремния при комнатной температуре

Одна из задач в области квантового сенсора и обработки информации заключается в селективном адресовании и когерентной манипуляции высокооднородными кубитами, подверженными внешним возмущениям. В настоящей работе мы демонстрируем когерентное управление при комнатной температуре кубитами высокого измерения — так называемыми квдитами — связанных со спинами, связанными с вакансиями в карбиде кремния, обогащённом изотопами без ядерного спина. Помимо возбуждения спектрально узкой моды квдита на частоте накачки, в спектрах электронного парамагнитного резонанса возбуждаются несколько других мод, относительные положения которых зависят от внешнего магнитного поля. Мы разрабатываем теорию мультипольной спиновой динамики и демонстрируем селективное квантовое управление однородными спиновыми пакетами с суб-МГц спектральным разрешением. Кроме того, мы выполняем двухчастотную интерферометрию Рэмзи для демонстрации абсолютной постоянной (dc) магнетометрии, нечувствительной к тепловому шуму и неоднородностям деформации.