論文の概要: Sensitive detection of the Rydberg transition in trapped electrons on liquid helium using radio-frequency reflectometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.22615v1
• Date: Sun, 26 Oct 2025 10:18:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 17:41:21.976237
• Title: Sensitive detection of the Rydberg transition in trapped electrons on liquid helium using radio-frequency reflectometry
• Title（参考訳）: 高周波反射分光法による液体ヘリウム中のトラップ電子のレイドバーグ転移の感度検出
• Authors: Jui-Yin Lin, Tomoyuki Tani, Mikhail Belianchikov, Denis Konstantinov,
• Abstract要約: 我々は、液体ヘリウム上に閉じ込められた電子の量子化された運動状態(ライドバーグ)の励起を検出するために、高周波反射法を用いている。 その結果、ライドバーグ共鳴に対する観測された反応はマイクロ波励起電子の側方運動によるものでなければならないことが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Radio-frequency reflectometry, which probes small changes in the electrical impedance of a device, provides a useful method for sensitive and fast detection of dynamic processes in quantum systems. Here, we use this method to detect excitation of the quantized motional (Rydberg) states of trapped electrons on liquid helium. The Rydberg transition in an ensemble of electrons is detected by a change in the impedance of an rf circuit in response to a pulsed-modulated microwave excitation. The result is compared with an independent impedance measurement on the same electron system modulated by an electrostatic potential and with a numerical simulation using the Green's function method. Additionally, it is found that the rf response to the Rydberg resonance can be strongly enhanced by a resonant mode of the electron collective motion. Our results suggest that the observed response to the Rydberg resonance must be attributed to the lateral motion of microwave-excited electrons rather than the quantum capacitance associated with their vertical displacement, as was recently reported. Our theoretical analysis based on the solution of the master equation shows that the quantum capacitance would show a response which is drastically different from what is observed in the experiments.
• Abstract（参考訳）: デバイスの電気インピーダンスの小さな変化を探査する高周波反射法は、量子系における動的過程の感度と迅速な検出に有用な方法である。 ここでは、この手法を用いて液体ヘリウム上に閉じ込められた電子の量子化された運動状態(ライドバーグ)の励起を検出する。 電子のアンサンブルにおけるリドバーグ転移は、パルス変調マイクロ波励起に応答してrf回路のインピーダンスの変化によって検出される。 この結果は、静電ポテンシャルによって変調された同じ電子系の独立インピーダンス測定と、グリーン関数法による数値シミュレーションと比較される。 さらに、Rydberg共鳴に対するrf応答は、電子集合運動の共鳴モードによって強く増強できることがわかった。 この結果から,Rydberg共鳴に対する観測応答は,最近報告された垂直変位に伴う量子キャパシタンスよりもマイクロ波励起電子の側方運動に起因していることが示唆された。 マスター方程式の解に基づく理論的解析は、量子キャパシタンスが実験で観測されたものとは大きく異なる応答を示すことを示している。

関連論文リスト

• Probing the Quantum Capacitance of Rydberg Transitions of Surface Electrons on Liquid Helium via Microwave Frequency Modulation [4.555026938911853]
  本稿では,液体ヘリウム上の表面電子のリドベルク転移に伴う量子容量を求める方法を提案する。 ライドバーグ転移の共鳴マイクロ波励起は、容量結合された電極上での画像電荷の再分配を誘導する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-14T05:33:35Z)
• Image-charge detection of electrons on helium in an on-chip trapping device [0.0]
  オンチップマイクロチャネルデバイスにおける超流動ヘリウム上のRydberg遷移の検出について報告する。 この感度は、単一の電子のリドベルク転移を検出する可能性を示し、非破壊的なスピン状態の読み出しのための新しい経路を開くことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-06T05:49:56Z)
• Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
  閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。 これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。 レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z)
• Quantum interaction of sub-relativistic aloof electrons with mesoscopic samples [91.3755431537592]
  相対論的電子は、ナノメートルサイズの試料と相互作用する際に、非常にわずかな波長のパケット歪みと無視可能な運動量リコイルを経験する。 古典的な点電荷として高速電子をモデル化することは、エネルギー損失スペクトルの極めて正確な理論的予測を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-14T15:22:37Z)
• Dynamics of Transmon Ionization [94.70553167084388]
  本研究では, 駆動型トランスモン共振器システムの動的特性を, 強力でほぼ共振的な測定駆動下で数値的に探索する。 我々は、クォービットがコサインポテンシャルから逃れるトランスモンイオン化の明確なサインを見つける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-21T18:00:15Z)
• Probing quantum devices with radio-frequency reflectometry [68.48453061559003]
  高周波反射計は、その持続時間が極端に短い場合や、マイクロ秒以下の場合であってもインピーダンスの変化を測定することができる。 反射率実験の例としては、量子コンピューティングのための量子ビットとマヨラナデバイスの射影測定がある。 本書は,本手法を読者に紹介し,現在までの進歩をレビューし,高速量子デバイス力学の新しい実験を動機付けることを目的としている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-21T20:14:21Z)
• Effect of phonons on the electron spin resonance absorption spectrum [62.997667081978825]
  磁気活性系の電子スピン共鳴(ESR)信号に対するフォノンと温度の影響をモデル化する。 ESR信号の抑制はフォノンの膨張によるものであるが、軌道クエンチングの一般的な仮定に基づくものではない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-22T01:13:07Z)

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。