Magnetic ordering of nitrogen-vacancy centers in diamond via resonator-mediated coupling

Nitrogen-vacancy centers in diamond, being a promising candidate for quantum information processing, may also be an ideal platform for simulating many-body physics. However, it is difficult to realize interactions between nitrogen-vacancy centers strong enough to form a macroscopically ordered phase under realistic temperatures. Here we propose a scheme to realize long-range ferromagnetic Ising interactions between distant nitrogen-vacancy centers by using a mechanical resonator as a medium. Since the critical temperature in the long-range Ising model is proportional to the number of spins, a ferromagnetic order can be formed at a temperature of tens of millikelvin for a sample with $\sim10^4$ nitrogen-vacancy centers. This method may provide a new platform for studying many-body physics using qubit systems.Comment: 5 pages, 4 figure

Biologische Physik - Stürmische Entwicklung und lange Tradition

Die Angewandte Physik hat die Biologie entdeckt (oder wiederentdeckt) – so könnte man die Entwicklung der letzten Jahre beschreiben. Kaum ein Gebiet der Physik hat in der jüngsten Vergangenheit so viele Wissenschaftler angezogen wie die Biologische Physik. Dabei blickt die Biophysik auf eine lange Tradition zurück – Physiker wie Arnold Sommerfeld (1848 –1951) haben sich wissenschaftlich mit Fragestellungen auseinandergesetzt, die wir heute eindeutig der Biologie zuordnen würden. Allerdings hat die stürmische Entwicklung insbesondere der Molekular- und Strukturbiologie in den letzten Jahren dazu geführt, daß wir immer detailliertere Fragen, zum Beispiel nach der Struktur beziehungsweise Funktion bestimmter Proteine, stellen