論文の概要: Charge sensitivity of a cavity-embedded Cooper pair transistor limited
by single-photon shot noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.12313v3
- Date: Thu, 1 Jul 2021 01:18:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 21:45:48.986091
- Title: Charge sensitivity of a cavity-embedded Cooper pair transistor limited
by single-photon shot noise
- Title（参考訳）: 単光子ショットノイズに制限されたキャビティ埋め込みクーパー対トランジスタの電荷感度
- Authors: S. Kanhirathingal, B. L. Brock, A. J. Rimberg, M. P. Blencowe
- Abstract要約: 四分波マイクロ波空洞に埋め込まれた超感度電磁計の量子力学を解析した。
我々は、励起キャビティが平均1光子を持つ場合、基本的な光子ショットノイズ制限電荷感度を0.12, mumathrme/sqrtmathrmHz$と予測する。
これは、単一の光子状態において、最初の報告された電荷感度値14, mumathrme/sqrtmathrmHz$と比較される。
- 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: Using an operator scattering approach, we analyze the quantum dynamics of an
ultrasensitive electrometer -- a Cooper pair transistor embedded in a
quarter-wave microwave cavity (cCPT). While the cCPT is inherently a tunable,
strongly nonlinear system affording a diverse range of functionalities, we
restrict our present analysis to a necessary first investigation of its linear
charge sensing capabilities, limiting to low pump powers corresponding to an
average cavity photon number $\lesssim 1$. Assuming realizable cCPT parameters
(B. L. Brock et al., Phys. Rev. Applied, 044009), and not including noise from
the subsequent amplifier chain, we predict the fundamental, photon shot
noise-limited charge sensitivity to be $0.12\,
\mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$ when the pumped cavity has an average of
one photon and the cCPT is operated close to charge degeneracy. This is to be
compared with a first reported charge sensitivity value $14\,
\mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$ in the single-photon regime (B. L. Brock et
al., arXiv:2102.05362).
- Abstract（参考訳）: 演算子散乱法を用いて、四分波マイクロ波キャビティ(cCPT)に埋め込まれたクーパー対トランジスタである超感度電磁計の量子力学を解析する。
cCPTは本質的に、様々な機能を持つチューニング可能で強い非線形システムであるが、我々は現在の分析を、平均空洞光子数$\lesssim 1$に対応する低ポンプパワーに制限して、その線形電荷感知能力の必要な最初の調査に限定する。
実現可能なccptパラメータ(b. l. brock et al., phys. rev. applied, 044009)を仮定し、その後のアンプチェーンからのノイズを含まず、ポンプキャビティが平均1光子を持ち、ccptが電荷縮退に近い場合に、基本でフォトンショットのノイズ制限された電荷感度を0.12\, \mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{hz}}$とする。
これは、単光子状態における最初の報告された電荷感度値である14\, \mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$と比較される(B. L. Brock et al., arXiv:2102.05362)。
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