論文の概要: Low-loss Material for Infrared Protection of Cryogenic Quantum Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.05147v1
- Date: Thu, 08 Jan 2026 17:35:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-09 17:01:53.30599
- Title: Low-loss Material for Infrared Protection of Cryogenic Quantum Applications
- Title（参考訳）: 低温量子の赤外保護のための低損失材料
- Authors: Markus Griedel, Max Kristen, Biliana Gasharova, Yves-Laurent Mathis, Alexey V. Ustinov, Hannes Rotzinger,
- Abstract要約: 低温量子アプリケーションの脆弱な量子状態は、高温のステージやその他の源によって引き起こされる赤外線からの保護を必要とする。
低ギガヘルツ周波数の光子を伝送しながら、光範囲まで効率よく放射を遮断できる材料システムを提案する。
- 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: The fragile quantum states of low-temperature quantum applications require protection from infrared radiation caused by higher-temperature stages or other sources. We propose a material system that can efficiently block radiation up to the optical range while transmitting photons at low gigahertz frequencies. It is based on the effect that incident photons are strongly scattered when their wavelength is comparable to the size of particles embedded in a weakly absorbing medium (Mie-scattering). The goal of this work is to tailor the absorption and transmission spectrum of an non-magnetic epoxy resin containing sapphire spheres by simulating its dependence on the size distribution. Additionally, we fabricate several material compositions, characterize them, as well as other materials, at optical, infrared, and gigahertz frequencies. In the infrared region (stop band) the attenuation of the Mie-scattering optimized material is high and comparable to that of other commonly used filter materials. At gigahertz frequencies (pass-band), the prototype filter exhibits a high transmission at millikelvin temperatures, with an insertion loss of less than $0.4\,$dB below $10\,$GHz.
- Abstract（参考訳）: 低温量子アプリケーションの脆弱な量子状態は、高温のステージやその他の源によって引き起こされる赤外線からの保護を必要とする。
低ギガヘルツ周波数の光子を伝送しながら、光範囲まで効率よく放射を遮断できる材料システムを提案する。
入射光子が波長が弱吸収媒質(Mie-scattering)に埋め込まれた粒子の大きさに匹敵するときに、強く散乱する効果に基づいている(Mie-scattering)。
この研究の目的は、サファイア球を含む非磁性エポキシ樹脂の吸収スペクトルと透過スペクトルを、サイズ分布への依存性をシミュレートすることで調整することである。
さらに、光、赤外線、ギガヘルツ周波数において、いくつかの材料組成物を作製し、それらと他の材料を特徴付ける。
赤外線領域(ストップバンド)では、ミエ散乱最適化材料の減衰は、他の一般的なフィルター材料に匹敵する高い。
ギガヘルツ周波数(パスバンド)では、プロトタイプフィルタはミリケルビン温度で高い透過率を示し、挿入損失は0.4\,$dBが10\,$GHz以下である。
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