复现知更鸟程序的量子传感器

在本文中，我们设计了一种量子器件以复现知更鸟（Robins）程序。知更鸟使用一种独特方法确定迁徙方向。在所利用的程序中，重要问题在于地磁场对以特殊频率“起舞”的所产生自由基对（三重态-单重态）磁矩的影响。为复现相同操作程序，设计了由两种重合的三方系统组成的量子传感器。每个系统分别由通过非线性产生的纠缠光子（信号与闲置）激发。在传统的三方系统中，微波腔模可与光学腔模非经典关联。然而在本研究中，存在两个分别受纠缠光子影响的微波腔模，且这些模可以纠缠。纠缠微波光子扮演着与知更鸟操作系统中电子的三重态-单重态相同的角色。这是量子传感器设计所基于的关键点，即纠缠微波光子可受外加磁场的强烈影响。事实上，这是量子传感器用以感知磁场强度与方向的判据。为分析系统，引入正则共轭方法以确定量子传感器哈密顿量，随后利用 Heisenberg-Langevin 方程解析推导运动动力学方程。