論文の概要: Fast and Ultrasensitive Electrometer Operating at the Single-Photon Level

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.05362v3
• Date: Thu, 28 Oct 2021 00:06:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 00:59:53.597151
• Title: Fast and Ultrasensitive Electrometer Operating at the Single-Photon Level
• Title（参考訳）: 単一光子レベルでの高速・高感度電磁計
• Authors: B. L. Brock, Juliang Li, S. Kanhirathingal, B. Thyagarajan, M. P. Blencowe, A. J. Rimberg
• Abstract要約: キャビティ埋め込みクーパーペアトランジスタ(cCPT)による高速・超感度電荷検出 我々は、14ドル(約1,400円)の最小電荷感度を、キャビティの単一光子レベルに対応する16ドル(約1,300円)の電力を用いて、MHzの1ドル(約1,300円)の検知帯域幅で報告する。 本研究は, 単一光子結合状態に達する光学相互作用をcCPTを用いて仲介する可能性を支持する。
• 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: We demonstrate fast and ultrasensitive charge detection with a cavity-embedded Cooper pair transistor (cCPT) via dispersive readout of its Josephson inductance. We report a minimum charge sensitivity of $14$ $\mu e/\sqrt{\mathrm{Hz}}$ with a detection bandwidth on the order of $1$ MHz using $16$ attowatts of power, corresponding to the single-photon level of the cavity. In addition, our measured sensitivities are within a factor of $5$ of the quantum limit for this device. The single-photon-level sensitivity of the cCPT is comparable to that of the rf-SET, which typically operates using picowatts of power corresponding to hundreds of thousands of photons in its tank circuit. Our results support the feasibility of using the cCPT to mediate an optomechanical interaction that reaches the single-photon strong coupling regime.
• Abstract（参考訳）: キャビティ埋め込み型クーパーペアトランジスタ(cCPT)を用いてジョセフソンインダクタンスを分散して高速かつ超感度に電荷検出を行う。 キャビティの単一光子レベルに対応する16ドルワットの電力を用いて,1 MHz の検知帯域幅が1 MHz の最小チャージ感度を 14 ドル,\mu e/\sqrt {\mathrm{Hz}}$ と報告した。 さらに、我々の測定した感度は、このデバイスに対する量子限界の5ドル以内である。 ccptの単一光子レベルの感度は、戦車回路の数十万光子に対応するピコワットの電力を使用するrf-setと同等である。 本研究は, 単一光子結合状態に達する光学的相互作用をcCPTを用いて媒介する可能性を支持する。

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