論文の概要: Time-resolved sensing of electromagnetic fields with single-electron interferometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.12903v1
• Date: Fri, 23 Aug 2024 08:10:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-26 15:40:04.915758
• Title: Time-resolved sensing of electromagnetic fields with single-electron interferometry
• Title（参考訳）: 単一電子干渉法による電磁波の時間分解センシング
• Authors: Hugo Bartolomei, Elric Frigerio, Mélanie Ruelle, Giacomo Rebora, Yong Jin, Ulf Gennser, Antonella Cavanna, Emmanuel Baudin, Jean-Marc Berroir, Ines Safi, Pascal Degiovanni, Gerbold C. Ménard, Gwendal Fève,
• Abstract要約: 電子ファブリペロ干渉計で測定された単一電子波動関数の位相を利用する量子センサを実証する。 この能力は、圧縮された状態やフォック状態のような量子放射のオンチップ検出の道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.142584243576642
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Characterizing quantum states of the electromagnetic field at microwave frequencies requires fast and sensitive detectors that can simultaneously probe the field time-dependent amplitude and its quantum fluctuations. In this work, we demonstrate a quantum sensor that exploits the phase of a single electron wavefunction, measured in an electronic Fabry-Perot interferometer, to detect a classical time-dependent electric field. The time resolution, limited by the temporal width of the electronic wavepacket, is a few tens of picoseconds. The interferometry technique provides a voltage resolution of a few tens of microvolts, corresponding to a few microwave photons. Importantly, our detector simultaneously probes the amplitude of the field from the phase of the measured interference pattern and its fluctuations from the interference contrast. This capability paves the way for on-chip detection of quantum radiation, such as squeezed or Fock states.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波周波数での電磁場の量子状態のキャラクタリゼーションには、磁場時間依存振幅とその量子揺らぎを同時にプローブできる高速で感度の高い検出器が必要である。 本研究では,Fabry-Perot干渉計で測定された単一電子波動関数の位相を利用して古典的時間依存性の電場を検出する量子センサを実証する。 時間分解能は、電子波束の時間幅によって制限され、数十ピコ秒である。 干渉計技術は、数個のマイクロ波光子に対応する数十マイクロボルトの電圧分解能を提供する。 重要なことは、測定された干渉パターンの位相と干渉コントラストからの揺らぎから同時に磁場の振幅をプローブする。 この能力は、圧縮された状態やフォック状態のような量子放射のオンチップ検出の道を開く。

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