論文の概要: Theoretical investigation of decoherence channels in athermal phonon sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.10988v1
• Date: Wed, 22 Sep 2021 19:04:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-14 01:00:00.743248
• Title: Theoretical investigation of decoherence channels in athermal phonon sensors
• Title（参考訳）: 熱水フォノンセンサにおける脱コヒーレンスチャネルの理論的研究
• Authors: Thomas F. Harrelson and Ibrahim Hajar and Sin\'ead M. Griffin
• Abstract要約: 技術的に関連する2つの半導体、SiとGaAsにおける熱水フォノンの崩壊チャネルについて検討する。 本研究では,時間関数として読み出し方式における熱パワーを推定するモデルを構築した。 本研究は,現在のフォノンセンサ設計におけるノイズ制限と次世代フォノンセンサのコヒーレンス向上戦略について考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The creation and evolution of nonequilibrium phonons is central in applications ranging from cosmological particle searches to decoherence processes in qubits. However, fundamental understanding of decoherence pathways for athemal phonon distributions in solid-state systems remains an open question. Using first-principles calculations, we investigate the primary decay channels of athermal phonons in two technologically-relevant semiconductors -- Si and GaAs. We quantify the contributions of anharmonic, isotopic and interfacial scattering in these materials. From this, we construct a model to estimate the thermal power in a readout scheme as a functional of time. We discuss the implication of our results on noise limitations in current phonon sensor designs, and strategies for improving coherence in next-generation phonon sensors.
• Abstract（参考訳）: 非平衡フォノンの生成と進化は、宇宙論的粒子探索から量子ビットのデコヒーレンス過程まで幅広い応用において中心となる。 しかし、固体系におけるアテームフォノン分布に対するデコヒーレンス経路の基本的な理解は未解決の問題である。 第一原理計算を用いて、2つの技術関連半導体 -Si および GaAs における熱水フォノンの一次崩壊チャネルについて検討する。 これらの材料における非調和・同位体・界面散乱の寄与を定量化する。 そこで本研究では,時間関数として読み出し方式で熱パワーを推定するモデルを構築した。 我々は,現在のフォノンセンサの設計におけるノイズ制限に関する結果の含意と,次世代フォノンセンサにおけるコヒーレンス改善戦略について考察する。

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