基于腔腔磁力学系统的量子陀螺仪
量子物理
2025-05-20 v2
摘要
高精度的旋转角度测量在易受噪声影响的环境中具有至关重要的意义，广泛应用于航空航天工程、军事导航等领域。本文提出了一种基于腔腔磁力学系统的量子陀螺仪方案，通过利用混合光-磁子相互作用实现高精度旋转角检测。该框架的核心在于采用两模式压缩协变态，由参数化耦合的双量子光场与集体自旋激发（磁子）生成，作为量子测量探针。我们证明，该方案可将量子噪声显著降低至射声噪声水平以下。此外，在非马尔可夫情形下，若环境光谱密度满足特定条件，量子陀螺仪在耗散环境中的性能随时间不会恶化。这些发现为开发亚微弧度精度的迷你化量子陀螺仪提供了关键洞见，解决了在强环境噪声下惯性导航系统面临的长期挑战。
引用
@article{arxiv.2505.08466,
title = {Quantum gyroscope based on the cavity magnomechanical system},
author = {Zhe-Qi Yang and Lei Chen and Yu-Rong Lin and Wei Qin and Zhi-Rong Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08466},
year = {2025}
}