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dc.contributor.author
Zwick, Analía Elizabeth
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dc.contributor.author
Alvarez, Gonzalo Agustin
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dc.date.available
2024-02-02T12:48:22Z
dc.date.issued
2023-03
dc.identifier.citation
Zwick, Analía Elizabeth; Alvarez, Gonzalo Agustin; Quantum sensing tools to characterize physical, chemical and biological processes with magnetic resonance; Elsevier; Journal of Magnetic Resonance Open; 16-17; 3-2023; 1-30
dc.identifier.issn
2666-4410
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/225587
dc.description.abstract
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) plays a central role in developing quantum information sciences and technologies. Key features such as its non-invasive nature and the ability to process information on nuclear spins by versatile quantum control designs with electromagnetic fields, have made NMR to become a powerful technique for sensing systems from atomic and molecular scales with spectroscopy to millimeters in imaging. This brief overview provides quantum sensing tools with which we are contributing from Latin America, by combining quantum dynamical control and estimation strategies with NMR methods to probe physical, chemical, and biological processes. It introduces the basic and key concepts on how controlled spin-sensors can monitor the correlation dynamics of their environment, and selectively and optimally infer its relevant parameters. Then these concepts are illustrated with state-of-the-art implementations for characterizing (i) biological tissue microstructure with diffusion weighting imaging, (ii) quantum information dynamics and scrambling in out-of-equilibrium systems with solid-state NMR quantum simulations, and (iii) molecular structures by selective estimation of spin–spin couplings and online learning control designs with experimental proposals. We expect these concepts will motivate the development of quantum dynamical control of spin sensors to monitor systems in a variety of fields, and in particular to exploit the non-invasive strength of NMR, e.g. in biomedical diagnosis.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Elsevier
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.subject
DIFFUSION WEIGHTED IMAGING
dc.subject
DYNAMICS OF QUANTUM INFORMATION
dc.subject
ONLINE LEARNING QUANTUM DESIGNS
dc.subject
QUANTUM DECOHERENCE
dc.subject
QUANTUM SENSING
dc.subject.classification
Física Atómica, Molecular y Química
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Quantum sensing tools to characterize physical, chemical and biological processes with magnetic resonance
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-02-02T11:15:54Z
dc.journal.volume
16-17
dc.journal.pagination
1-30
dc.journal.pais
Países Bajos
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dc.description.fil
Fil: Zwick, Analía Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
dc.description.fil
Fil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
dc.journal.title
Journal of Magnetic Resonance Open
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2666441023000213
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.jmro.2023.100113
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