論文の概要: Quantum gyroscope based on the cavity magnomechanical system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08466v2
- Date: Sat, 17 May 2025 05:59:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-20 12:45:56.136051
- Title: Quantum gyroscope based on the cavity magnomechanical system
- Title（参考訳）: 空洞磁気力学系に基づく量子ジャイロスコープ
- Authors: Zhe-Qi Yang, Lei Chen, Yu-Rong Lin, Wei Qin, Zhi-Rong Zhong,
- Abstract要約: ノイズ発生環境における高精度な回転角測定は、航空宇宙工学、軍用航法、および関連する領域において重要な不規則な距離を保っている。
本稿では,ハイブリッド光磁気相互作用を利用した高精度回転角検出を可能にするキャビティ磁気力学系に基づく量子ジャイロ法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.101088546721012
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-precision rotational angle measurement in noise-prone environments holds critical impor tance in aerospace engineering, military navigation, and related domains. In this paper, we propose a quantum gyroscope scheme based on a cavity magnomechanical system, which enables high precision rotation angle detection by harnessing hybrid light-magnon interactions. Central to this framework is the employment of a two-mode squeezed coherent state, generated via parametric coupling of dual quantized optical fields with collective spin excitations (magnons), serving as the quantum metrological probe. We demonstrate that this scheme can significantly reduce quantum noise to levels far below the shot-noise limit. Furthermore, in the non-Markovian case, the per formance of the quantum gyroscope in a dissipative environment does not deteriorate over time, provided that the environmental spectral density satisfies certain conditions. These findings provide critical insights for advancing miniaturized quantum gyroscopes with sub-microradian precision, addressing long-standing challenges in inertial navigation systems under strong ambient noise.
- Abstract（参考訳）: ノイズ発生環境における高精度な回転角測定は、航空宇宙工学、軍用航法、および関連する領域において重要な不規則な距離を保っている。
本稿では,ハイブリッド光磁気相互作用を利用して高精度な回転角検出を可能にする空洞磁気力学系に基づく量子ジャイロ法を提案する。
この枠組みの中心は、2モードの圧縮コヒーレント状態であり、二重量子化光学場と集合スピン励起(マグノン)のパラメトリック結合によって生成され、量子メトロジープローブとして機能する。
このスキームは、ショットノイズ限界よりはるかに低いレベルまで量子ノイズを著しく低減できることを示した。
さらに、非マルコフの場合、環境スペクトル密度が一定の条件を満たすと、散逸性環境における量子ジャイロスコープのパーフォーマンスは経時的に劣化しない。
これらの知見は, 強い環境騒音下での慣性航法システムにおける長年の課題に対処するため, マイクロラディアン以下の精度で小型の量子ジャイロスコープを推し進めるための重要な洞察を与える。
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