論文の概要: Primary thermometry of propagating microwaves in the quantum regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.13522v1
• Date: Mon, 30 Mar 2020 14:48:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-27 12:11:35.116356
• Title: Primary thermometry of propagating microwaves in the quantum regime
• Title（参考訳）: 量子状態における伝播マイクロ波の一次熱測定
• Authors: Marco Scigliuzzo, Andreas Bengtsson, Jean-Claude Besse, Andreas Wallraff, Per Delsing, and Simone Gasparinetti
• Abstract要約: トランスモン型超伝導回路を用いてマイクロ波伝播の熱測定を実験的に提案する。 私たちのデバイスは継続的に動作し、感度は10-4$ Photons/$sqrtmboxHz$、帯域幅は40MHzまで低下します。 この熱測定スキームは、低温マイクロ波セットアップのベンチマークと評価、ハイブリッド量子系の温度測定、量子熱力学に応用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ability to control and measure the temperature of propagating microwave modes down to very low temperatures is indispensable for quantum information processing, and may open opportunities for studies of heat transport at the nanoscale, also in the quantum regime. Here we propose and experimentally demonstrate primary thermometry of propagating microwaves using a transmon-type superconducting circuit. Our device operates continuously, with a sensitivity down to $4\times 10^{-4}$ photons/$\sqrt{\mbox{Hz}}$ and a bandwidth of 40 MHz. We measure the thermal occupation of the modes of a highly attenuated coaxial cable in a range of 0.001 to 0.4 thermal photons, corresponding to a temperature range from 35 mK to 210 mK at a frequency around 5 GHz. To increase the radiation temperature in a controlled fashion, we either inject calibrated, wideband digital noise, or heat the device and its environment. This thermometry scheme can find applications in benchmarking and characterization of cryogenic microwave setups, temperature measurements in hybrid quantum systems, and quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波モードを非常に低温まで伝播させる温度を制御および測定する能力は、量子情報処理には不可欠であり、ナノスケールにおける熱輸送の研究の機会を開く可能性がある。 本稿では,トランスモン型超伝導回路を用いたマイクロ波伝播の一次熱測定を実験的に提案する。 我々のデバイスは継続的に動作し、感度は4\times 10^{-4}$ photons/$\sqrt{\mbox{Hz}}$と帯域幅は40MHzである。 約5GHzの周波数で35mKから210mKの温度範囲に対応する0.001から0.4の熱光子の範囲で高減衰同軸ケーブルのモードの熱占有を測定する。 制御された方法で放射温度を上げるために、校正された広帯域のデジタルノイズを注入するか、デバイスとその環境を加熱する。 この熱測定スキームは、低温マイクロ波セットアップのベンチマークと評価、ハイブリッド量子系の温度測定、量子熱力学に応用できる。

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