論文の概要: Quantum Sensing with superconducting qubits for Fundamental Physics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.05238v1
• Date: Sun, 8 Oct 2023 17:11:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-12 09:01:06.466356
• Title: Quantum Sensing with superconducting qubits for Fundamental Physics
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いた量子センシングの基礎物理
• Authors: Roberto Moretti, Herv\`e Ats\`e Corti, Danilo Labranca, Felix Ahrens, Guerino Avallone, Danilo Babusci, Leonardo Banchi, Carlo Barone, Matteo Mario Beretta, Matteo Borghesi, Bruno Buonomo, Enrico Calore, Giovanni Carapella, Fabio Chiarello, Alessandro Cian, Alessando Cidronali, Filippo Costa, Alessandro Cuccoli, Alessandro D'Elia, Daniele Di Gioacchino, Stefano Di Pascoli, Paolo Falferi, Marco Fanciulli, Marco Faverzani, Giulietto Felici, Elena Ferri, Giovanni Filatrella, Luca Gennaro Foggetta, Claudio Gatti, Andrea Giachero, Francesco Giazotto, Damiano Giubertoni, Veronica Granata, Claudio Guarcello, Gianluca Lamanna, Carlo Ligi, Giovanni Maccarrone, Massimo Macucci, Giuliano Manara, Federica Mantegazzini, Paolo Marconcini, Benno Margesin, Francesco Mattioli, Andrea Miola, Angelo Nucciotti, Luca Origo, Sergio Pagano, Federico Paolucci, Luca Piersanti, Alessio Rettaroli, Stefano Sanguinetti, Sebastiano Fabio Schifano, Paolo Spagnolo, Simone Tocci, Alessandra Toncelli, Guido Torrioli, Andrea Vinante
• Abstract要約: 量子センシング(Quantum Sensing)は、ダークマター(ダークマター)の探索として、基礎物理学におけるその応用の1つを見つける、急速に拡大する研究分野である。 超伝導量子ビットの製造における最近の進歩は、量子センシングの進行に寄与している。 本研究では,Qub-ITによる最初の超伝導トランスモン量子ビット素子のキャラクタリゼーションについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 103.69390312201169
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Sensing is a rapidly expanding research field that finds one of its applications in Fundamental Physics, as the search for Dark Matter. Recent developments in the fabrication of superconducting qubits are contributing to driving progress in Quantum Sensing. Such devices have already been successfully applied in detecting few-GHz single photons via Quantum Non-Demolition measurement (QND). This technique allows us to detect the presence of the same photon multiple times without absorbing it, with remarkable sensitivity improvements and dark count rate suppression in experiments based on high-precision microwave photon detection, such as Axions and Dark Photons search experiments. In this context, the INFN Qub-IT project goal is to realize an itinerant single-photon counter based on superconducting qubits that will exploit QND. The simulation step is fundamental for optimizing the design before manufacturing and finally characterizing the fabricated chip in a cryogenic environment. In this study we present Qub-IT's status towards the characterization of its first superconducting transmon qubit devices, illustrating their design and simulation.
• Abstract（参考訳）: 量子センシング(Quantum Sensing)は、ダークマター(ダークマター)の探索として基礎物理学に応用されている分野である。 超伝導量子ビットの製造における最近の進歩は、量子センシングの進行に寄与している。 このようなデバイスは、量子非劣化測定(QND)により、数GHzの単一光子の検出に成功している。 この技術は、Axions や Dark Photons などの高精度マイクロ波光子検出実験に基づく実験において、感度の向上と暗カウント率の顕著な抑制により、吸収することなく、同じ光子の存在を複数回検出することができる。 この文脈において、infn qub-itプロジェクトの目的は、qndを利用する超伝導量子ビットに基づく単光子カウンタを実現することである。 シミュレーションステップは、製造前に設計を最適化し、低温環境下で製造したチップを最終的に特徴付けるための基本となる。 本研究では,Qub-ITによる最初の超伝導トランスモン量子ビットデバイスの設計とシミュレーションについて述べる。

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