論文の概要: Fast Recovery of Niobium-based Superconducting Resonators after Laser Illumination

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.16082v1
• Date: Mon, 21 Jul 2025 21:36:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-23 21:34:13.901349
• Title: Fast Recovery of Niobium-based Superconducting Resonators after Laser Illumination
• Title（参考訳）: レーザ照射によるニオブ系超電導共振器の高速回収
• Authors: Chunzhen Li, Yuntao Xu, Yufeng Wu, Manuel C. C. Pace, Matthew D. LaHaye, Michael Senatore, Hong X. Tang,
• Abstract要約: 光システムと対向する超伝導マイクロ波共振器は、感度の高い光子検出器、量子トランスデューサ、および関連する量子技術を可能にする。 超流動ヘリウム4に浸漬した窒化ニオブおよびマイクロ波共振器に対する光照射の影響について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.248955592948803
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Interfacing superconducting microwave resonators with optical systems enables sensitive photon detectors, quantum transducers, and related quantum technologies. Achieving high optical pulse repetition is crucial for maximizing the device throughput. However, light-induced deterioration, such as quasiparticle poisoning, pair-breaking-phonon generation, and elevated temperature, hinders the rapid recovery of superconducting circuits, limiting their ability to sustain high optical pulse repetition rates. Understanding these loss mechanisms and enabling fast circuit recovery are therefore critical. In this work, we investigate the impact of optical illumination on niobium nitride and niobium microwave resonators by immersing them in superfluid helium-4 and demonstrate a three-order-of-magnitude faster resonance recovery compared to vacuum. By analyzing transient resonance responses, we provide insights into light-induced dynamics in these superconductors, highlighting the advantages of niobium-based superconductors and superfluid helium for rapid circuit recovery in superconducting quantum systems integrated with optical fields.
• Abstract（参考訳）: 光システムと対向する超伝導マイクロ波共振器は、感度の高い光子検出器、量子トランスデューサ、および関連する量子技術を可能にする。 デバイススループットを最大化するためには、高い光パルス繰り返しを達成することが不可欠である。 しかし、準粒子中毒、ペアブレーキングフォノン発生、高温などの光誘起劣化は超伝導回路の急速な回復を妨げ、高い光パルス繰り返し速度を維持する能力を制限する。 これらの損失機構を理解し、高速回路回復を可能にすることが重要である。 本研究では,超流動ヘリウム4に浸漬した窒化ニオブおよびマイクロ波共振器に対する光照射の影響を調べた。 過渡共鳴応答を解析することにより、これらの超伝導体における光誘起力学の洞察を与え、光学場と統合された超伝導量子系の高速回路回復のためのニオブ系超伝導体と超流動ヘリウムの利点を強調した。

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