論文の概要: Latched Detection of Zeptojoule Spin Echoes with a Kinetic Inductance Parametric Oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03702v1
• Date: Tue, 7 Nov 2023 03:55:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-08 17:04:13.486656
• Title: Latched Detection of Zeptojoule Spin Echoes with a Kinetic Inductance Parametric Oscillator
• Title（参考訳）: 動力学的インダクタンスパラメトリック発振器を用いたゼプトホルムスピンエコーのラッチ検出
• Authors: Wyatt Vine, Anders Kringh{\o}j, Mykhailo Savytskyi, Daniel Parker, Thomas Schenkel, Brett C. Johnson, Jeffrey C. McCallum, Andrea Morello, Jarryd J. Pla
• Abstract要約: 超伝導マイクロ波共振器を用いた検出器を動作させる。 この装置は、自己振動状態に移行することにより、低消費電力マイクロ波波束の吸収を示す。 我々は、根底にあるスピンエコーの5倍の振幅で、スピン信号のラッチ・リードアウトを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: When strongly pumped at twice their resonant frequency, non-linear resonators develop a high-amplitude intracavity field, a phenomenon known as parametric self-oscillations. The boundary over which this instability occurs can be extremely sharp and thereby presents an opportunity for realizing a detector. Here we operate such a device based on a superconducting microwave resonator whose non-linearity is engineered from kinetic inductance. The device indicates the absorption of low-power microwave wavepackets by transitioning to a self-oscillating state. Using calibrated wavepackets we measure the detection efficiency with zeptojoule energy wavepackets. We then apply it to measurements of electron spin resonance, using an ensemble of $^{209}$Bi donors in silicon that are inductively coupled to the resonator. We achieve a latched-readout of the spin signal with an amplitude that is five hundred times greater than the underlying spin echoes.
• Abstract（参考訳）: 共鳴周波数が2倍に強く励起されると、非線形共振器は、パラメトリック自己振動として知られる高振幅のキャビティ場を発達させる。 この不安定性が発生する境界は非常に鋭く、それゆえ検出器を実現する機会を与える。 ここでは超伝導マイクロ波共振器をベースとし、非線型性は運動インダクタンスから得られる。 この装置は、自己振動状態に遷移して低出力マイクロ波波束の吸収を示す。 校正波束を用いて、ゼプトジュールエネルギー波束による検出効率を測定する。 次に、共振器に誘導結合したシリコン中の$^{209}$Biドナーのアンサンブルを用いて、電子スピン共鳴の測定に適用する。 我々は、根底にあるスピンエコーの5倍の振幅で、スピン信号のラッチ・リードアウトを実現する。

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