論文の概要: Always-on, highly efficient microwave photon detector based on a superconducting artificial molecule
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.12972v1
- Date: Thu, 13 Aug 2026 08:52:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-14 18:29:38.445478
- Title: Always-on, highly efficient microwave photon detector based on a superconducting artificial molecule
- Title（参考訳）: 超伝導人工分子を用いた常時オン・高効率マイクロ波光子検出器
- Abstract要約: 単一マイクロ波光子の効率的な検出は、新興量子技術の鍵となる能力である。
既存の検出器は周期的に動作し、効率と義務サイクルのトレードオフを強制する。
本稿では,超伝導人工分子を用いたマイクロ波単光子検出器の連続動作を実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient detection of single microwave photons is a key capability for emerging quantum technologies. Yet, it remains far less developed than its optical domain counterpart. Realizing detectors that simultaneously achieve high efficiency, low dark counts, and continuous operation has proved challenging. Existing detectors operate cyclically, forcing a trade-off between efficiency and duty cycle. Here, we demonstrate a continuously operated microwave single-photon detector based on a superconducting artificial molecule. In our scheme, an incoming photon is captured by a bright state of the molecule and then transferred to a long-lived dark state via a driven-dissipative process. Photon ``clicks'' are revealed as quantum jumps in the continuously monitored dark state. We observe a cyclic detection efficiency of $0.73$, and a continuous detection efficiency of $0.47$ over a $5\,\mathrm{MHz}$ instantaneous bandwidth, with a $1\,μ\mathrm{s}$ temporal resolution and a $15\,μ\mathrm{s}$ dead time. By overcoming the trade-off between efficiency and duty cycle, this approach establishes continuous microwave photon detection for quantum sensing, quantum thermodynamics, and fundamental physics.
- Abstract（参考訳）: 単一マイクロ波光子の効率的な検出は、新興量子技術の鍵となる能力である。
しかし、光学領域よりもはるかに開発が進んでいない。
高効率、低暗数、連続的な演算を同時に達成する検出器の実現は困難であることが証明された。
既存の検出器は周期的に動作し、効率と義務サイクルのトレードオフを強制する。
本稿では,超伝導人工分子を用いたマイクロ波単光子検出器の連続動作を実演する。
この方法では、入射光子が分子の明るい状態に捕捉され、駆動散逸過程を経て長寿命の暗黒状態に移される。
Photon ``clicks'' は、継続的に監視される暗黒状態における量子ジャンプとして明らかにされる。
周期検出効率は0.73ドル、連続検出効率は0.47ドル、即時帯域幅は5,\mathrm{MHz}$1,μ\mathrm{s}$時間分解能は15,μ\mathrm{s}$時間である。
効率性とデューティサイクルのトレードオフを克服することで、量子センシング、量子熱力学、基礎物理学のための連続マイクロ波光子検出を確立する。
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