論文の概要: Quantum Parity Detectors: a qubit based particle detection scheme with meV thresholds for rare-event searches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17192v1
- Date: Mon, 27 May 2024 14:17:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-28 15:03:23.948021
- Title: Quantum Parity Detectors: a qubit based particle detection scheme with meV thresholds for rare-event searches
- Title（参考訳）: 量子パリティ検出器:希少探索のためのmeVしきい値を用いた量子ビット型粒子検出方式
- Authors: Karthik Ramanathan, John E. Parker, Lalit M. Joshi, Andrew D. Beyer, Pierre M. Echternach, Serge Rosenblum, Brandon J. Sandoval, Sunil R. Golwala,
- Abstract要約: 量子パリティ検出器(QPD)は、超伝導量子ビットの膨大な感度を利用して準粒子トンネル現象を検知する。
我々は,QPDの動作機構,ノイズ源,および予測感度を,電荷量子タイプと読み出し機構のスペクトルに基づいて明らかにした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7806419532725035
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The next generation of rare-event searches, such as those aimed at determining the nature of particle dark matter or in measuring fundamental neutrino properties, will benefit from particle detectors with thresholds at the meV scale, 100-1000x lower than currently available. Quantum parity detectors (QPDs) are a novel class of proposed quantum devices that use the tremendous sensitivity of superconducting qubits to quasiparticle tunneling events as their detection concept. As envisioned, phonons generated by particle interactions within a crystalline substrate cause an eventual quasiparticle cascade within a surface patterned superconducting qubit element. This process alters the fundamental charge parity of the device in a binary manner, which can be used to deduce the initial properties of the energy deposition. We lay out the operating mechanism, noise sources, and expected sensitivity of QPDs based on a spectrum of charge-qubit types and readout mechanisms and detail an R&D pathway to demonstrating sensitivity to sub-eV energy deposits.
- Abstract（参考訳）: 粒子暗黒物質の性質を決定することや基本ニュートリノ特性を測定することを目的とした、次世代の希少物質探索は、現在より100-1000倍低いmeVスケールでしきい値を持つ粒子検出器の恩恵を受ける。
量子パリティ検出器(QPD)は、超伝導量子ビットの膨大な感度を利用して準粒子トンネル現象を検知する新しい種類の量子デバイスである。
想定されたように、結晶基板内の粒子相互作用によって生成されたフォノンは、表面パターンの超伝導量子ビット要素内で最終的に準粒子カスケードを引き起こす。
このプロセスはデバイスの基本電荷パリティを二進法で変更し、エネルギー沈着の初期特性を導出することができる。
我々は,QPDの動作機構,ノイズ源,および期待感度を,電荷量子ビット型および読み出し機構のスペクトルに基づいて明らかにし,サブeVエネルギ沈着に対する感度を示すためのR&D経路を詳述する。
関連論文リスト
- A Rotating-Wave Comagnetometer Detector for Particle Physics [1.1510009152620668]
我々は、目標信号に対する高感度を維持しながら、可変周波数での磁気ノイズを抑制する技術を開発した。
この研究は、新しい物理を探すことを目的とした新しいテーブルトップ実験の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-21T18:00:01Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - Interpretable Joint Event-Particle Reconstruction for Neutrino Physics
at NOvA with Sparse CNNs and Transformers [124.29621071934693]
本稿では,畳み込みによって実現される空間学習と,注意によって実現される文脈学習を組み合わせた新しいニューラルネットワークアーキテクチャを提案する。
TransformerCVNは各事象を同時に分類し、各粒子のアイデンティティを再構築する。
このアーキテクチャにより、ネットワークの予測に関する洞察を提供する、いくつかの解釈可能性の研究を行うことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-10T20:36:23Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - First design of a superconducting qubit for the QUB-IT experiment [50.591267188664666]
QUB-ITプロジェクトの目標は、量子非破壊(QND)測定と絡み合った量子ビットを利用した、反復的な単一光子カウンタを実現することである。
本稿では,Qiskit-Metalを用いた共振器に結合したトランスモン量子ビットからなる第1の超伝導デバイスの設計とシミュレーションを行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T07:05:10Z) - Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors and effect of
accumulation and unsteady releases of excess energy in materials [0.0]
超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、そのような効果に苦しめられず、暗黒数の背景が極めて低いデバイスである。
我々は, SNSPDを低背景実験室として, 超伝導系の騒音蓄積過程を研究することを提案する。
また、SNSPDの感度波長を現在の10ミクロンの限界を超え、暗黒物質の検出、生物学、宇宙科学、量子センシングのための新しいレギュレーションを開くことを目指している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-05T01:05:51Z) - Surface-induced decoherence and heating of charged particles [0.0]
荷電ナノ-マイクロスケール物体の回転量子力学と変換量子力学が、近金属および誘電体表面によってどのように影響を受けるかを記述するための理論ツールボックスを提供する。
結果として生じる量子マスター方程式は、画像電荷とカシミール・ポルダーポテンシャルによるコヒーレントな表面-粒子相互作用、および表面誘起デコヒーレンスと加熱を記述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T20:49:42Z) - Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。
超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。
ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z) - Trapped electrons and ions as particle detectors [0.0]
現在の装置は、周囲のダークマター粒子が小さなミリチャージを運んでいるモデルに対して、競合感度を提供するために使用することができる。
周辺ダークマター粒子が小さなミリチャージを運んでいるモデルに対して、現行のデバイスは競合感度を提供することができることを示す。
我々の計算は、荷電粒子の背景から生じる量子コンピュータのノイズのキャラクタリゼーションにも有用である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-12T18:04:51Z) - Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。
本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。
提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。