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DIAMOND / NV LAB

Ein winziger Defekt. Eine neue Welt.

Steuere ein virtuelles Diamant-Qubit. Entdecke, wie Impulse seinen Zustand verändern – und warum Timing zählt.

DIAMANT · SCHEMATISCH1 effektives Qubit
NVMikrowellenStickstoffLeerstelle

Das Qubit sitzt nicht im ganzen Stein. Wir modellieren zwei Spinzustände an einer besonderen Stelle im Kristall.

01
Dein Zustandszeiger

Oben: sicher 0. Unten: sicher 1. Seitlich: beide Messergebnisse sind möglich. Die seitliche Richtung zeigt die Phase.

Ein Rechenbild, kein kreisendes Teilchen. Bei Störungen kann der Zeiger kürzer werden. Bei Ramsey zeigen wir den Zustand nach dem zweiten Impuls.

① Mit Licht vorbereiten② Mikrowellenimpuls③ Zustand auslesen

DEIN EXPERIMENT

Wie lange ist der richtige Impuls?

Ein passender Impuls kippt das Qubit von 0 nach 1. Ein doppelt so langer Impuls bringt es wieder zurück. Probiere 0,5 und 1 µs.

0 bedeutet: Der Antrieb trifft den Übergang genau.

Störungen lassen den klaren Rhythmus verblassen. Die gewählten Zeiten sind Lehrbeispiele, keine Herstellerdaten.

Zeitlupe zur Erklärung. Die Animation ist keine Rechenzeitmessung.

DAS ERGEBNIS

Nicht raten. Nachrechnen.

Die Linie zeigt die Chance, beim Auslesen eine 1 zu erhalten. Sie wird aus deinen Einstellungen berechnet.

0%50%100%0 µs2 µs

Türkis: dein Modell · gestrichelt: ohne Störungen

Chance auf eine 1100,0%

Eine einzelne Messung ergibt 0 oder 1. Erst viele Wiederholungen zeigen diesen Anteil.

Noch keine Stichprobe gezogen.

Simulierte ideale Zustandsmessungen, keine gezählten Lichtteilchen. Für jede Wiederholung wird derselbe Zustand neu vorbereitet.

Wozu ist das gut?

Mit solchen Versuchen untersucht man, wie präzise sich ein Qubit steuern lässt und wie lange es seine Phase bewahrt. Das ist wichtig für Quantenrechner und empfindliche Quantensensoren. Hier kannst du die Zusammenhänge gefahrlos ausprobieren.

Modell, Grenzen & Quellen

Ein effektives Zwei-Zustands-Modell eines isolierten NV-Übergangs. Berechnung im rotierenden Bezugssystem mit Rotating-Wave-Näherung und Markovschem Zerfall. Initialisierung ideal; bei Ramsey auch die beiden π/2-Pulse ideal und instantan, mit gleicher Phase. Deshalb startet diese Kurve bei 100 %.

Antrieb: 1 MHz. Mit Störungen: T1 = 100 µs, Tφ = 2 µs; 1/T2 = 1/(2T1) + 1/Tφ. Ohne Störungen sind die Relaxationszeiten unendlich. Keine Hyperfeinstruktur, weiteren Spinniveaus, optische Dynamik oder Kopplung mehrerer Qubits. Kein kalibrierter digitaler Zwilling eines Herstellergeräts.

Die Rechnung läuft auf deinem Gerät, nicht auf unserem i9 und nicht auf Quantenhardware. Eine numerisch geprüfte Modellrechnung ersetzt keine experimentelle Validierung.

nv-effective-two-level-rwa-v1