論文の概要: Effective Sub-Quantum Readout for Non-Monochromatic Axion Signals in High-$Q$ Haloscopes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.02828v1
• Date: Wed, 02 Sep 2026 17:13:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-03 17:53:18.476618
• Title: Effective Sub-Quantum Readout for Non-Monochromatic Axion Signals in High-$Q$ Haloscopes
• Title（参考訳）: 高Q$ハロスコープにおける非単色軸信号の有効サブ量子読み出し
• Abstract要約: 高いQ$共振器に結合したアクシオン信号は、周波数ビンあたり0.5量子の有効雑音限界を生じることを示す。 この演算は、最適マッチングフィルタの後に、全体的な有効限界が1/sqrt2$ Quantaとなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The search for wave-like dark matter using microwave cavity haloscopes is constrained by the Standard Quantum Limit, which dictates that phase-preserving linear amplification results in a minimum of one quantum of total system noise for a narrow-band signal. We demonstrate that this limit is effectively halved for a non-monochromatic axion signal coupled to a high-$Q$ cavity. By operating a Josephson Parametric Amplifier such that the cavity resonance is centered exactly at the half-pump frequency, the axion signal symmetrically populates both the signal and idler bands. Through quadrature analysis of the homodyne readout, we show that the incoherent sum of these mirrored spectral components doubles the measured signal power while the vacuum noise remains constant. This operation yields an effective noise limit of 0.5 quanta per frequency bin, translating to an overall effective limit of $1/\sqrt{2}$ quanta after optimal matched filtering.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波空洞ハロスコープを用いた波状暗黒物質探索は、位相保存線形増幅の結果、狭帯域信号に対する総系ノイズの最小1量子化を規定する標準量子限界によって制限される。 この限界は、高Q$のキャビティに結合した非単色軸索信号に対して効果的に半減されることを実証する。 ジョセフソンパラメトリック増幅器を動作させることにより、共振器共振器はハーフポンプ周波数に正確に集中し、軸信号は信号とアイドラー帯域の両方を対称的に発散させる。 ホモダインの読み出しの4次解析により、これらのスペクトル成分の不整合和は、真空雑音が一定である間に測定された信号パワーを2倍にすることを示した。 この演算により、周波数ビン当たり0.5量子の有効雑音限界が得られ、最適な整合フィルタリングの後に1/\sqrt{2}$ Quantaの全体的な有効雑音限界に変換される。

関連論文リスト

• Crystallographic Symmetry Generates Phononic Holonomic Gates with Biased-Erasure Channels [0.0]
  ソリッドステートプロセッサは、エラーが量子エラー訂正デコーダに妥当な制御層を必要とする。 結晶対称性は、ひずみ活性Lambda多様体においてそのような層を提供できることを示す。 我々はLambda-leg制御と共振二重量子対ダイアバティックトーンを用いた超断熱式エコー-ルーンホロノミックゲートを構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-11T17:58:27Z)
• Quantum Magnetometry with Orientation beyond Steady-State Limits in Cavity-Magnon Systems [3.7474502478967238]
  キャビティ・マグノンシステムのための過渡量子センシングフレームワークを提案する。 残余な初期量子相関は、短時間の信号-雑音比を大幅に向上させることができることを示す。 この結果は、スケーラブルで高精度で多次元の量子磁気学への統一的な経路を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-30T09:00:03Z)
• Acoustic phonon phase gates with number-resolving phonon detection [36.29277627484587]
  量子音響学におけるイテナントフォノンは、超伝導量子ビットと組み合わせることで、量子光学のアプローチに対する魅力的な代替手段を提供する。 超伝導トランスモン量子ビットからのフォノン状態の周波数依存散乱を用いたフォノン位相制御を実装した。 フォノン位相を測定するために使用される音響干渉計は、ノイズフロアに制限されたHong-Ou-Mandel干渉可視度98.1%を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-05T20:56:35Z)
• Continuous drive heterodyne microwave sensing with spin qubits in hexagonal boron nitride [5.658970628961091]
  本稿では、スピンを有効12T$の制限値に拡張する連続マイクロ波駆動に基づく制御方式を提案する。 この方式は、$eta approx 3-5 :mathrmmu T sqrtHz$の振幅感度と$eta_phi approx 0.076 :mathrmrads sqrtHz$の位相感度を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-24T21:24:45Z)
• Low-loss Millimeter-wave Resonators with an Improved Coupling Structure [39.76747788992184]
  ミリ波超伝導共振器は、新しい周波数領域における量子デバイスコヒーレンスを研究するのに有用なツールである。 14GHz以上の0.5dB効率で矩形導波路と平面スロットライン導波路を結合するテーパ状遷移構造の開発と特徴付けを行う。 共振器を放射損失から切り離すことで、単光子品質の105ドル以上を継続的に達成し、2レベルの損失限は106ドルを超えます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-03T02:26:44Z)
• Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
  超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。 我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。 提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Topological Josephson parametric amplifier array: A proposal for directional, broadband, and low-noise amplification [39.58317527488534]
  低ノイズマイクロ波増幅器は、量子技術や電波天文学などの分野で弱い信号を検出するために不可欠である。 サイトが少ないコンパクトデバイスは、数百MHzからGHzの範囲で20dB以上のゲインを達成できることを示す。 また、このデバイスは量子ノイズ限界付近で動作し、最大15%の加工障害に対するトポロジ的保護を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-27T18:07:20Z)
• Large Single-Phonon Optomechanical Coupling between Quantum Dots and Tightly Confined Surface Acoustic Waves in the Quantum Regime [1.7039969990048311]
  零点運動が大きい小型音響キャビティは高効率に必要である。 電気的, 光学的キャラクタリゼーションにより, このプラットフォームの有効性を実験的に確立する。 サブナチュラルライン幅を持つ光子とマイクロ波フォノンの変換を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-03T02:53:01Z)
• Quantum dual-path interferometry scheme for axion dark matter searches [1.0636475069923585]
  磁場で透過されたキャビティでは, キャビティ品質係数により, 単一軸イオン光子変換率が向上することを示す。 アクシオンキャビティは、時間的分離を持つ単一光子を放出する量子デバイスと見なすことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-20T16:55:49Z)
• Broadband continuous variable entanglement generation using Kerr-free Josephson metamaterial [40.96261204117952]
  絡み合ったマイクロ波光子は、量子情報処理とセンシングの基本的な資源となっている。 低損失のジョセフソンメタマテリアルを用いて、4GHz帯にまたがる2ギガの絡み合ったビットレートで真空揺らぎから周波数絡み光子を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-11T11:05:17Z)
• Beyond the standard quantum limit of parametric amplification [0.0]
  量子力学は、狭帯域信号の位相保存増幅のために加算された入力ノイズに対して、極端に半光子以下の極限を設定する。 原理的には、最大量子効率は 1 に達することが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T11:48:56Z)

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。