論文の概要: Single-quadrature quantum magnetometry in cavity electromagnonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.06081v5
- Date: Sat, 29 May 2021 19:03:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 11:32:45.322904
- Title: Single-quadrature quantum magnetometry in cavity electromagnonics
- Title（参考訳）: キャビティ電磁気学における単一量子磁気測定
- Authors: Mehri Sadat Ebrahimi, Ali Motazedifard, and Malek Bagheri Harouni
- Abstract要約: キャビティ量子磁気学における超感度磁気センサの方式を提案する。
磁気双極子相互作用による磁気モードに結合した共振器内マイクロ波モードを提案する。
提案した磁気増幅器の感度は10-18T/sqrtHz$と推定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A scheme of an ultra-sensitive magnetometer in the cavity quantum
electromagnonics where the intracavity microwave mode coupled to a magnonic
mode via magnetic dipole interaction is proposed. It is shown that by driving
both magnonic and microwave modes with external classical fields and
controlling the system parameters, one can reduce the added noise of magnetic
field measurement below the standard quantum limit (SQL). Surprisingly, we show
that beyond the rotating wave approximation (RWA), not only the added noise can
be suppressed, but also the output cavity response to the input signal can be
substantially amplified in order to achieve a precise magnetic-field
measurement. The estimated theoretical sensitivity of the proposed magnetic
amplifier-sensor is approximately in the order of $10^{-18}T/\sqrt{Hz}$ which
is competitive compared to the current state-of-the-art magnetometers like
superconducting quantum interference devices (SQUIDs) and atomic magnetometers.
The advantage of the proposed sensor in comparison with the other magnetometers
is its high sensitivity at room temperature and sensing in a wide range of
frequency up to MHz as well as its capability to signal-response amplification.
- Abstract（参考訳）: 磁気双極子相互作用による共振器内マイクロ波モードとマグノニックモードを結合した共振器量子電磁気学における超感度磁力計のスキームを提案する。
磁気モードとマイクロ波モードの両方を外部古典場で駆動し、システムパラメータを制御することにより、標準量子限界(SQL)以下の磁場測定の付加ノイズを低減できることが示されている。
驚くべきことに、回転波近似(rwa)を超えて、追加ノイズを抑制できるだけでなく、入力信号に対する出力キャビティ応答を実質的に増幅して正確な磁場測定を行うことができる。
提案した磁気増幅器の理論的感度は10^{-18}T/\sqrt{Hz}$と、超伝導量子干渉装置(SQUID)や原子磁気センサのような現在の最先端の磁気センサと競合する。
提案したセンサを他の磁気センサと比較した場合の利点は、室温での高感度とMHzまでの広い周波数でのセンシング、信号応答増幅の能力である。
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