論文の概要: Photon-number resolution with microwave Josephson photomultipliers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.05604v2
• Date: Sun, 17 Dec 2023 19:41:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-19 19:56:52.731033
• Title: Photon-number resolution with microwave Josephson photomultipliers
• Title（参考訳）: マイクロ波ジョセフソン光増倍器を用いた光子数分解能
• Authors: E. V. Stolyarov, O. V. Kliushnichenko, V. S. Kovtoniuk, A. A. Semenov
• Abstract要約: マイクロ波共振器モードに閉じ込められた光子をジョセフソン光増倍器(JPM)による繰り返し測定により計数する。 2つの計数手法が研究され、第1に、測定シーケンスにおけるクリック総数をカウントする。第2に、第1のノークリックイベントの発生または測定シーケンスの終了までのクリック数をカウントする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study counting photons confined in a mode of a microwave resonator via repeated measurements by a Josephson photomultiplier (JPM). The considered JPM is essentially a flux-biased phase qubit operating as a single-photon detector. We identify optimal operational regimes that maximize photon-number resolution within a predetermined range. Two counting techniques are studied. The first is to count the total number of clicks in the measurement sequence. The second involves counting the number of clicks until the occurrence of either the first no-click event or the end of the measurement sequence. Our theoretical methods employ the derived positive operator-valued measures for the considered photocounting techniques and the introduced measure of the photon-number resolution. The results reveal that the resolution decrease in both cases is mainly caused by the JPM relaxation. As an example, we show how the obtained results can be used for practical testing nonclassical properties of electromagnetic radiation in a microwave resonator.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波共振器のモードに閉じ込められた光子をジョセフソン光増倍器(JPM)による繰り返し測定により計数する。 JPMは基本的に1光子検出器として動作するフラックスバイアス位相量子ビットである。 所定範囲内で光子数分解能を最大化する最適操作条件を同定する。 2つの計数技術が研究されている。 1つ目は、測定シーケンスにおけるクリックの総数を数えることである。 2つ目は、最初のノークリックイベントまたは測定シーケンスの終了が発生するまでクリック数をカウントすることである。 提案手法では, 導出した正の演算子値測定値を用いて光子数分解能の測定を行った。 その結果, 両症例の分解能低下は主にJPM緩和が原因であることが判明した。 例えば、マイクロ波共振器における電磁放射の非古典的特性を実用的にテストするために、得られた結果が利用できることを示す。

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