論文の概要: Measurement of small photon numbers in circuit QED resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16312v1
- Date: Wed, 25 Oct 2023 02:40:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-26 17:06:38.414279
- Title: Measurement of small photon numbers in circuit QED resonators
- Title（参考訳）: 回路QED共振器における小光子数の測定
- Authors: Juan Atalaya, Alex Opremcak, Ani Nersisyan, Kenny Lee and Alexander N.
Korotkov
- Abstract要約: 量子ビットを持つ共振器におけるゆらぎ光子のオフ共振相互作用は、量子ビットの劣化率を増加させる。
我々はこの効果を利用して、コヒーレントまたは熱的に駆動される少数の空洞内光子を測定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.01857709446569
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Off-resonant interaction of fluctuating photons in a resonator with a qubit
increases the qubit dephasing rate. We use this effect to measure a small
average number of intracavity photons that are coherently or thermally driven.
For spectral resolution, we do this by subjecting the qubit to a
Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) sequence and record the qubit dephasing rate
for various periods between qubit $\pi$-pulses. The recorded data is then
analyzed with formulas for the photon-induced dephasing rate that we have
derived for the non-Gaussian noise regime with an arbitrary ratio
$2\chi/\kappa$, where $2\chi$ is the qubit frequency shift due to a single
photon and $\kappa$ is the resonator decay rate. We show that the presented
CPMG dephasing rate formulas agree well with experimental results and
demonstrate measurement of thermal and coherent photon populations at the level
of a few $10^{-4}$.
- Abstract（参考訳）: 共振器内の変動光子の量子ビットとのオフ共振相互作用は、量子ビットデファスレートを増加させる。
この効果を利用して、コヒーレントまたは熱駆動のキャビティ内光子の平均数を測定する。
スペクトル分解では、qubit を carr-purcell-meiboom-gill (cpmg) シーケンスに入力し、qubit $\pi$-pulses 間の様々な期間の qubit 強調率を記録する。
記録されたデータは、1つの光子による量子ビットの周波数シフトであり、$\kappa$は共振器減衰率である2\chi/\kappa$という任意の比の非ガウスノイズレジームに対して導出した光子誘起劣化率の式で解析される。
提案するcpmg劣化率式は, 実験結果とよく一致し, 温度およびコヒーレント光子数を10^{-4}$程度で測定できることを示した。
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