論文の概要: Number-resolved photocounter for propagating microwave mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.05114v2
- Date: Thu, 15 Oct 2020 08:08:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-25 06:14:39.269896
- Title: Number-resolved photocounter for propagating microwave mode
- Title（参考訳）: マイクロ波モード伝搬用数分解光カウンタ
- Authors: R\'emy Dassonneville, R\'eouven Assouly, Th\'eau Peronnin, Pierre
Rouchon and Benjamin Huard
- Abstract要約: 電子レンジ光子を伝播するシングルショットカウンタは、最大3ドルの光子を解決できる。
Transmon qubitは、一連のバイナリ質問を使用してメモリモード内の光子の数をカウントする。
- 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: Detectors of propagating microwave photons have recently been realized using
superconducting circuits. However a number-resolved photocounter is still
missing. In this letter, we demonstrate a single-shot counter for propagating
microwave photons that can resolve up to $3$ photons. It is based on a pumped
Josephson Ring Modulator that can catch an arbitrary propagating mode by
frequency conversion and store its quantum state in a stationary memory mode. A
transmon qubit then counts the number of photons in the memory mode using a
series of binary questions. Using measurement based feedback, the number of
questions is minimal and scales logarithmically with the maximal number of
photons. The detector features a detection efficiency of $0.96 \pm 0.04$, and a
dark count probability of $0.030 \pm 0.002$ for an average dead time of
$4.5~\mathrm{\mu s}$. To maximize its performance, the device is first used as
an \emph{in situ} waveform detector from which an optimal pump is computed and
applied. Depending on the number of incoming photons, the detector succeeds
with a probability that ranges from $(54 \pm 2)\%$ to $99\%$.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波光子の伝播検出器は近年超伝導回路を用いて実現されている。
しかし、番号が解決されたフォトカウンタはいまだに存在しない。
この手紙では、マイクロ波光子を伝播する単一ショットカウンタをデモし、最大3ドルの光子を解決できる。
これは、周波数変換によって任意の伝播モードをキャッチし、その量子状態を定常記憶モードに格納できるポンプ付きジョセフソンリング変調器に基づいている。
トランスモン量子ビットは、一連のバイナリ問題を用いてメモリモード内の光子数をカウントする。
測定に基づくフィードバックを用いることで、質問の数は最小になり、光子の最大数と対数的にスケールする。
この検出器は、検出効率が0.96 \pm 0.04$、ダークカウント確率が0.030 \pm 0.002$、平均デッドタイムが4.5〜\mathrm{\mu s}$である。
その性能を最大化するために、この装置はまず、最適なポンプを計算して適用する \emph{in situ}波形検出器として使用される。
入ってくる光子の数によって、検出器は$(54 \pm 2)\%$から$99\%$までの確率で成功する。
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