論文の概要: Quantitative calibration of a TWPA applied to an optomechanical platform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05837v1
- Date: Fri, 09 May 2025 07:05:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.181181
- Title: Quantitative calibration of a TWPA applied to an optomechanical platform
- Title（参考訳）: オプトメカニカルプラットフォームに応用したTWPAの定量校正
- Authors: Alexandre Delattre, Ilya Golokolenov, Richard Pedurand, Nicolas Roch, Arpit Ranadive, Martina Esposito, Luca Planat, Andrew Fefferman, Eddy Collin, Xin Zhou, Mika A. Sillanpaa, Laure Mercier de Lepinay, Andrew D. Armour, Jonas Glatthard,
- Abstract要約: アルミニウムドラムヘッド機械装置を用いて, 4mKから400mKの温度範囲で, ほぼ量子制限測定を行った。
パワーと温度依存性は完全なパラメータ範囲で研究され、フォノンの集団の絶対的な定義が導かれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.318239785986396
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the last decade, the microwave quantum electronics toolbox has been enriched with quantum limited detection devices such as Traveling Wave Parametric Amplifiers (TWPAs). The extreme sensitivity they provide is not only mandatory for some physics applications within quantum information processing, but is also the key element that will determine the detection limit of quantum sensing setups. In the framework of microwave optomechanical systems, an unprecedented range of small motions and forces is accessible, for which a specific quantitative calibration becomes necessary. We report on near quantum-limited measurements performed with an aluminum drumhead mechanical device within the temperature range 4 mK - 400 mK. The whole setup is carefully calibrated, especially taking into account the power-dependence of microwave absorption in the superconducting optomechanical cavity. This effect is commonly attributed to Two-Level-Systems (TLSs) present in the metal oxide. We demonstrate that a similar feature exists in the TWPA, and can be phenomenologically fit with adapted expressions. The power and temperature dependence is studied over the full parameter range, leading to an absolute definition of phonon population (i.e. Brownian motion amplitude), with an uncertainty +-20 %.
- Abstract（参考訳）: 過去10年間で、マイクロ波量子エレクトロニクスツールボックスは、トラベルウェーブパラメトリック増幅器(TWPA)のような量子制限検出装置で豊かになった。
極度の感度は量子情報処理における物理応用に必須であるだけでなく、量子センシング装置の検出限界を決定する重要な要素でもある。
マイクロ波光学系の枠組みでは、特定の量的キャリブレーションを必要とするような、前例のない小さな動きや力の範囲がアクセス可能である。
アルミニウムドラムヘッド機械装置を用いて, 4mKから400mKの温度範囲で, ほぼ量子制限測定を行った。
特に超伝導の光学キャビティにおけるマイクロ波吸収のパワー依存性を考慮すると、全体の設定は慎重に調整される。
この効果は一般的に金属酸化物に存在する2レベル系(TLS)によるものである。
同様の特徴がTWPAに存在することを実証し,適応された表現に表現学的に適合できることを示した。
パワーと温度依存性は全パラメータ範囲で研究され、絶対的にフォノン人口(ブラウン運動振幅)が定義され、不確かさは+-20%である。
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