論文の概要: Noise limits for dc SQUID readout of high-$Q$ resonators below 300 MHz
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.20398v1
- Date: Tue, 29 Apr 2025 03:42:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.736433
- Title: Noise limits for dc SQUID readout of high-$Q$ resonators below 300 MHz
- Title（参考訳）: 300MHz以下高Q$共振器のdc SQUID読み出し雑音
- Authors: V. Ankel, C. Bartram, J. Begin, C. Bell, L. Brouwer, S. Chaudhuri, John Clarke, H. -M. Cho, J. Corbin, W. Craddock, S. Cuadra, A. Droster, M. Durkin, J. Echevers, J. T. Fry, G. Hilton, K. D. Irwin, A. Keller, R. Kolevatov, A. Kunder, D. Li, N. Otto, K. M. W. Pappas, N. M. Rapidis, C. P. Salemi, D. Schmidt, M. Simanovskaia, J. Singh, P. Stark, C. D. Tesche, J. Ullom, L. Vale, E. C. van Assendelft, K. van Bibber, M. Vissers, K. Wells, J. Wiedemann, L. Winslow, D. Wright, A. K. Yi, B. A. Young,
- Abstract要約: 本稿では,300MHz未満のDc SQUIDを用いた極低温高Q$共振器の読み出し雑音の制限について述べる。
我々は、インプレクション、バックアクション、バックアクション・インプレクションノイズ理論、第2ステージSQUIDによるノイズ、配線、相関などを含む。
このアーキテクチャは、アクシオンサーチへの関心が高まり、近代的な関連性を持っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06482612624646311
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We present the limits on noise for the readout of cryogenic high-$Q$ resonators using dc Superconducting Quantum Interference Devices (SQUIDs) below 300 MHz. This analysis uses realized first-stage SQUIDs (previously published), whose performance is well described by Tesche-Clarke (TC) theory, coupled directly to the resonators. We also present data from a prototype second-stage dc SQUID array designed to couple to this first-stage SQUID as a follow-on amplifier with high system bandwidth. This analysis is the first full consideration of dc SQUID noise performance referred to a high-$Q$ resonator over this frequency range, and is presented relative to the standard quantum limit. We include imprecision, backaction, and backaction-imprecision noise correlations from TC theory, the noise contributed by the second-stage SQUIDs, wiring, and preamplifiers, and optimizations for both on-resonance measurements and off-resonance scan sensitivity. This architecture has modern relevance due to the increased interest in axion searches and the requirements of the DMRadio-m$^3$ axion search, which will use dc SQUIDs in this frequency range.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,300MHz未満のDc超伝導量子干渉素子(SQUID)を用いた低温高Q$共振器の読み出し限界について述べる。
この分析は実現された第1段SQUID(以前は発表されていた)を用いており、その性能はテシェ・クラーク理論(TC)理論によってよく説明されており、直接共振器と結合している。
また、この第1段SQUIDに結合するように設計された第2段SQUIDアレイのプロトタイプのデータも、システム帯域幅の高い追従増幅器として提示する。
この分析は、この周波数域上の高Q$共振器に言及されたdc SQUIDノイズ性能の完全な検討であり、標準量子限界に対して提示される。
我々は,TC理論からのインプレクション,バックアクション,バックアクション・インプレクションのノイズ相関,第2ステージSQUID,配線,プリアンプによるノイズの寄与,およびオン共鳴測定とオフ共鳴スキャン感度の両方に対する最適化を含む。
このアーキテクチャは、アクシオンサーチへの関心が高まり、DMRadio-m$^3$アクシオンサーチの要求により、この周波数範囲でdc SQUIDを使用するため、現代の関係がある。
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