EFFICIENT SPIN POLARIZATION

In some aspects, polarization of a spin ensemble can be increased using cavity-based techniques. A cavity is coupled with a spin ensemble, and a drive field generates an interaction between the cavity and the spin ensemble. In some cases, the interaction increases the polarization of the spin ensemble faster than the thermal (T 1 ) relaxation process or any other thermal polarizing process affecting the spin ensemble. In some cases, polarization is increased by iteratively acting on angular momentum subspaces of the spin ensemble, and mixing the angular momentum subspaces, for example, by a dipolar interaction, a transverse (T 2 ) relaxation process, application of a gradient field, or a combination of these and other processes. Selon certains aspects, l'invention permet d'augmenter la polarisation d'un ensemble de spins par des techniques en cavité. Selon l'invention, une cavité est couplée à un ensemble de spins et un champ d'excitation produit une interaction entre la cavité et l'ensemble de spins. Dans certains cas, l'interaction augmente la polarisation de l'ensemble de spins plus vite que le processus de relaxation thermique (T1 ) ou que tout autre processus de polarisation thermique ayant une incidence sur l'ensemble de spins. Dans certains cas, on augmente la polarisation en agissant de manière itérative sur les sous-espaces de moment angulaire de l'ensemble de spins et en mélangeant lesdits sous-espaces, par exemple par une interaction bipolaire, un processus de relaxation transversale (T2 ), l'application d'un champ de gradient ou une combinaison des processus précités et d'autres processus.