論文の概要: The Superconducting Quasiparticle-Amplifying Transmon: A Qubit-Based Sensor for meV Scale Phonons and Single THz Photons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.01345v4
- Date: Thu, 14 Nov 2024 16:38:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-15 15:21:31.732985
- Title: The Superconducting Quasiparticle-Amplifying Transmon: A Qubit-Based Sensor for meV Scale Phonons and Single THz Photons
- Title（参考訳）: 超伝導準粒子増幅トランスモン:MeVスケールフォノンと単一THz光子のためのQubitベースのセンサ
- Authors: Caleb W. Fink, Chiara P. Salemi, Betty A. Young, David I. Schuster, Noah A. Kurinsky,
- Abstract要約: SquaTs: 超伝導準粒子増幅トランスモン。
そこで本研究では,トランスモン量子ビットアーキテクチャと超伝導準粒子増幅器を併用した新しいセンサを提案する。
我々は、R&Dの最小限の労力で、これらのセンサーでパターン化された固体検出器は、単一のTHz光子に対する感度を達成し、mumathrms$タイムスケールの検出器吸収体基板における1,mathrmmeV$フォノンに対する感度を達成できると予測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19528996680336308
- License:
- Abstract: With great interest from the quantum computing community, an immense amount of R&D effort has been invested into improving superconducting qubits. The technologies developed for the design and fabrication of these qubits can be directly applied to applications for ultra-low threshold particle detectors, e.g. low-mass dark matter and far-IR photon sensing. We propose a novel sensor based on the transmon qubit architecture combined with a signal-enhancing superconducting quasiparticle amplification stage. We refer to these sensors as SQUATs: Superconducting Quasiparticle-Amplifying Transmons. We detail the operating principle and design of this new sensor and predict that with minimal R&D effort, solid-state based detectors patterned with these sensors can achieve sensitivity to single THz photons, and sensitivity to $1\,\mathrm{meV}$ phonons in the detector absorber substrate on the $\mu\mathrm{s}$ timescale.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングのコミュニティから大きな関心を集め、超伝導量子ビットの改善に多大な研究開発努力が注がれている。
これらの量子ビットの設計と製造のために開発された技術は、例えば低質量暗黒物質や遠赤外線光子センシングといった超低閾値粒子検出器の用途に直接適用することができる。
そこで本研究では,トランスモン量子ビットアーキテクチャと超伝導準粒子増幅器を併用した新しいセンサを提案する。
これらのセンサをSQUATs: Superconducting Quasi Particle-Amplifying Transmonsと呼ぶ。
この新しいセンサの動作原理と設計について詳述し、これらのセンサでパターン化された固体検出器は、最小の研究開発努力で、単一のTHz光子に対する感度、および1,\mathrm{meV}$フォノンに対する感度を、$\mu\mathrm{s}$タイムスケールの検出器吸収基板上の1,\mathrm{meV}$フォノンに達成できると予測する。
関連論文リスト
- Direct detection of quasiparticle tunneling with a charge-sensitive superconducting sensor coupled to a waveguide [0.0]
導波路に直接結合した超伝導量子ビットに基づく準粒子検出器を実証する。
マイクロ波トーンのコヒーレント散乱を求めることにより, クビット島の準粒子数パリティを直接測定する。
検出器量子ビットの平均占有量に応じて、0.8〜7rms-1$のトンネル速度を観測し、量子制限増幅器を使わずに10murms以下で時間分解能を得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-01T17:52:10Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Single-photon detection using high-temperature superconductors [0.0]
Bi$Sr$CaCu$$O$_8+delta$およびLa$_$Sr$_0.45$CuO$_4$/La$CuO$_4$の薄いフレークから超伝導ナノワイヤ(SNWs)は、25ドルと8ドルまでの単光子応答を示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-11T07:24:45Z) - First design of a superconducting qubit for the QUB-IT experiment [50.591267188664666]
QUB-ITプロジェクトの目標は、量子非破壊(QND)測定と絡み合った量子ビットを利用した、反復的な単一光子カウンタを実現することである。
本稿では,Qiskit-Metalを用いた共振器に結合したトランスモン量子ビットからなる第1の超伝導デバイスの設計とシミュレーションを行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T07:05:10Z) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - An integrated magnetometry platform with stackable waveguide-assisted
detection channels for sensing arrays [45.82374977939355]
ダイヤモンド表面下数ナノメートルのNV$-$-centerを作成できる新しいアーキテクチャを提案する。
我々は結合効率を実験的に検証し、導波路を通した磁気共鳴信号の検出を示し、磁場と温度センサの第一原理実証実験を行う。
今後,空間的,時間的相関の強い2次元センサアレイの開発が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-04T12:59:29Z) - Quantum metamaterial for nondestructive microwave photon counting [52.77024349608834]
弱い非線形メタマテリアルに基づいてマイクロ波領域で動作する単一光子検出器の設計を提案する。
単光子検出の忠実度はメタマテリアルの長さとともに増加し,実験的に現実的な長さで接近することを示す。
光領域で動作する従来の光子検出器とは対照的に、光子検出により光子を破壊せず、光子波束を最小限に乱す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-13T18:00:03Z) - A femto-Tesla DC SQUID design for quantum-ready readouts [0.0]
フェムト・テスラ・レンジにおける最先端感度を有するグラジカルニオブSQUIDの設計について述べる。
センサは、タイトに最適化された入力コイルを備えた分数SQUIDの次世代である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-17T13:13:21Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。