論文の概要: Estimating the Energy Threshold of Phonon-mediated Superconducting Qubit Detectors Operated in an Energy-Relaxation Sensing Scheme
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.04423v1
- Date: Fri, 5 Apr 2024 21:46:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-09 21:18:18.378533
- Title: Estimating the Energy Threshold of Phonon-mediated Superconducting Qubit Detectors Operated in an Energy-Relaxation Sensing Scheme
- Title（参考訳）: エネルギー緩和センシング方式によるフォノン媒介超電導量子検出器のエネルギー閾値の推定
- Authors: R. Linehan, I. Hernandez, D. J. Temples, S. Q. Dang, D. Baxter, L. Hsu, E. Figueroa-Feliciano, R. Khatiwada, K. Anyang, D. Bowring, G. Bratrud, G. Cancelo, A. Chou, R. Gualtieri, K. Stifter, S. Sussman,
- Abstract要約: 我々は、量子ビットデバイスの性能指標を評価するために、エンドツーエンドのG4CMPベースのシミュレーションフレームワークを開発した。
この読み出し方式では、クォービットはフォノンセンサとして機能し、短期的な性能パラメータに対して$simeq$0.4 eVまでのエネルギー閾値を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1978444442886917
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent years, the lack of a conclusive detection of WIMP dark matter at the 10 GeV/c$^{2}$ mass scale and above has encouraged development of low-threshold detector technology aimed at probing lighter dark matter candidates. Detectors based on Cooper-pair-breaking sensors have emerged as a promising avenue for this detection due to the low (meV-scale) energy required for breaking a Cooper pair in most superconductors. Among them, devices based on superconducting qubits are interesting candidates for sensing due to their observed sensitivity to broken Cooper pairs. We have developed an end-to-end G4CMP-based simulation framework and have used it to evaluate performance metrics of qubit-based devices operating in a gate-based "energy relaxation" readout scheme, akin to those used in recent studies of qubit sensitivity to ionizing radiation. We find that for this readout scheme, the qubit acts as a phonon sensor with an energy threshold ranging down to $\simeq$0.4 eV for near-term performance parameters.
- Abstract（参考訳）: 近年,10GeV/c$^{2}$以上の質量スケールでのWIMPダークマターの確定検出の欠如により,より軽いダークマター候補の探索を目的とした低閾値検出器技術の開発が進められている。
クーパー対を破るセンサーを用いた検出器は、ほとんどの超伝導体でクーパー対を破るのに必要な低(meVスケール)エネルギーのために、この検出のための有望な道として登場した。
中でも超伝導量子ビットに基づくデバイスは、クーパー対が壊れた場合の感度が観察されるため、検知する上で興味深い候補である。
我々は、エンドツーエンドのG4CMPベースのシミュレーションフレームワークを開発し、ゲートベースの「エネルギー緩和」読み出し方式で動作している量子ビットデバイスの性能評価に利用した。
この読み出し方式では、クォービットはフォノンセンサとして機能し、短期性能パラメータに対して$\simeq$0.4 eVまでのエネルギー閾値を持つ。
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