論文の概要: Quantum thermodynamic derivation of the energy resolution limit in magnetometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14687v1
- Date: Thu, 23 May 2024 15:24:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-24 14:16:19.475175
- Title: Quantum thermodynamic derivation of the energy resolution limit in magnetometry
- Title（参考訳）: 磁気メトリーにおけるエネルギー分解能限界の量子熱力学的導出
- Authors: I. K. Kominis,
- Abstract要約: エネルギー分解能の限界は、量子計測とランダウアー消去に関連する量子熱力学的作用の結果であることを示す。
これらの考察を原子磁気センサやSQUIDSに適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: It was recently demonstrated that a large number of magnetic sensing technologies satisfy the energy resolution limit, which connects a quantity composed by the variance of the magnetic field estimate, the sensor volume and the measurement time, and having units of action, with $\hbar$. A first-principles derivation of the energy resolution limit is still elusive. We here present such a derivation based on quantum thermodynamic arguments. We show that the energy resolution limit is a result of quantum thermodynamic work associated with quantum measurement and Landauer erasure, the work being exchanged with the magnetic field. We apply these considerations to atomic magnetometers and SQUIDS. Regarding the former, we unravel a new spin correlation effect relevant to the magnetic noise produced by atomic vapors.
- Abstract（参考訳）: 近年,多くの磁気センサ技術がエネルギー分解能の限界を満たすことが実証され,磁場推定値,センサ体積,測定時間などの分散によって構成される量を$\hbar$で結合することがわかった。
エネルギー分解限界の第一原理の導出はいまだに解明されている。
ここでは、量子熱力学の議論に基づく導出について述べる。
エネルギー分解限界は、量子計測とランダウアー消去に関連する量子熱力学的な仕事の結果であり、磁場と交換されることが示される。
これらの考察を原子磁気センサやSQUIDSに適用する。
前者については,原子蒸気が生成する磁気ノイズに関連する新しいスピン相関効果を解明する。
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