論文の概要: Chip scale superconducting quantum gravimeter based on a SQUID transmon mechanical resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00425v1
• Date: Thu, 01 Jan 2026 18:33:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-05 15:04:33.440894
• Title: Chip scale superconducting quantum gravimeter based on a SQUID transmon mechanical resonator
• Title（参考訳）: SQUIDトランスモン機械共振器を用いたチップスケール超伝導量子重力計
• Authors: Salman Sajad Wani, Mughees Ahmed Khan, Abrar Ahmed Naqash, Saif Al-Kuwari,
• Abstract要約: チップスケール超伝導重力計は、トランスモンキュービットを機械共振器に結合する。 ジョセフソンポテンシャルの非線形性を利用して、重力変位を量子ビットの幾何位相にマッピングする運動依存インダクタンスを生成する。 電気的その場調整性とマイクロ波分光によるSIトレーサビリティにより、このアーキテクチャは高速で量子制限されたオンチップ重力計への実践的な経路を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precise gravitational measurements are vital for geophysics and inertial navigation, but current platforms struggle to combine absolute accuracy with high-bandwidth tracking. We address this challenge with a chip-scale superconducting gravimeter that couples a flux-tunable transmon qubit to a high-$Q$ mechanical resonator. We embed the mechanical element inside the qubit's SQUID loop. This allows us to exploit the Josephson potential's nonlinearity, creating a motion-dependent inductance that maps gravitational displacement onto the qubit's geometric phase. Using a stroboscopic measurement protocol, we suppress mechanical decoherence at revival times. This yields a predicted sensitivity of $10^2\,\mathrm{nGal}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$, approaching the performance of atomic sensors but with kilohertz-rate sampling. With electrical {in situ} tunability and SI traceability via microwave spectroscopy, this architecture offers a practical route to high-speed, quantum-limited on-chip gravimetry.
• Abstract（参考訳）: 精密重力測定は地球物理学や慣性航法には不可欠であるが、現在のプラットフォームでは絶対精度と高帯域幅の追跡を組み合わせようと苦労している。 我々はこの課題に,フラックス可変トランスモン量子ビットと高いQ$の機械共振器を結合したチップスケール超伝導重力計で対処する。 量子ビットのSQUIDループ内に機械的要素を埋め込む。 これによりジョセフソンポテンシャルの非線形性を利用して、重力変位を量子ビットの幾何学的位相にマッピングする運動依存インダクタンスを生成することができる。 ストロボスコープ測定プロトコルを用いて,リバイバル時の機械的デコヒーレンスを抑制する。 これにより予測感度は10^2\,\mathrm{nGal}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$となり、原子センサーの性能には近づき、キロヘルツレートのサンプリングを行う。 電気的<in situ}チューナビリティとマイクロ波分光によるSIトレーサビリティにより、このアーキテクチャは高速で量子制限されたオンチップ重力計への実践的な経路を提供する。

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