論文の概要: Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.14425v2
- Date: Fri, 13 Aug 2021 11:53:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 01:59:45.386538
- Title: Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors
- Title（参考訳）: 強磁性トルクセンサによるエネルギー分解能限界を超える
- Authors: Andrea Vinante, Chris Timberlake, Dmitry Budker, Derek Jackson
Kimball, Alexander O. Sushkov, Hendrik Ulbricht
- Abstract要約: 標準量子限界における熱力学ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。
近年の文献で指摘されているエネルギー分解限界(ERL, Energy Resolution Limit)は, 桁違いに超えることがある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We discuss the fundamental noise limitations of a ferromagnetic torque sensor
based on a levitated magnet in the tipping regime. We evaluate the optimal
magnetic field resolution taking into account the thermomechanical noise and
the mechanical detection noise at the standard quantum limit (SQL). We find
that the Energy Resolution Limit (ERL), pointed out in recent literature as a
relevant benchmark for most classes of magnetometers, can be surpassed by many
orders of magnitude. Moreover, similarly to the case of a ferromagnetic
gyroscope, it is also possible to surpass the standard quantum limit for
magnetometry with independent spins, arising from spin-projection noise. Our
finding indicates that magnetomechanical systems optimized for magnetometry can
achieve a magnetic field resolution per unit volume several orders of magnitude
better than any conventional magnetometer. We discuss possible implications,
focusing on fundamental physics problems such as the search for exotic
interactions beyond the standard model.
- Abstract（参考訳）: 浮上磁石を用いた強磁性トルクセンサの基本ノイズ制限について検討した。
標準量子限界(sql)における熱力学的ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。
近年の文献では、磁気センサのほとんどのクラスで関連するベンチマークとして指摘されているエネルギー分解限界(ERL)は、桁違いに超える可能性がある。
さらに、強磁性ジャイロスコープの場合と同様に、スピン投影ノイズから生じる独立スピンによる磁気測定の標準量子限界を超えることも可能である。
その結果,磁力計に最適化された磁気力学系は,従来の磁気センサよりも数桁の磁場分解能が得られることがわかった。
我々は、標準モデルを超えたエキゾチックな相互作用の探索のような基本的な物理問題に焦点をあてる。
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