論文の概要: A low-cost compact muon detector for millikelvin operation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.20132v1
• Date: Wed, 14 Oct 2026 12:52:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-15 21:06:16.160746
• Title: A low-cost compact muon detector for millikelvin operation
• Title（参考訳）: ミリケルビン動作のための低コスト小型ミューオン検出器
• Abstract要約: 電離放射線は超伝導量子ビットの相関誤差を発生させる。 宇宙ミューオンはこの背景の構成要素であり、地上で部分的に遮蔽されるだけである。 2つのプラスチックシンチレータモジュールからなる低コストでコンパクトなミューオン検出器を提案する。
• 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: Ionizing radiation produces correlated errors in superconducting qubits, posing some challenges to quantum error correction. In addition, it causes background events in other superconducting cryogenic devices, such as kinetic inductance detectors and superconducting nanowire single-photon detectors. Cosmic muons are a component of this background that can only be partly shielded against at ground level, but can be tagged by an independent detector inside the cryostat, so that the affected data can be vetoed, or the muon tags incorporated into error correction. We present a low-cost, compact muon detector consisting of two plastic scintillator modules, each read out by a silicon photomultiplier (SiPM), operated in coincidence. We characterize the SiPMs from room temperature down to 10 mK, including the breakdown and upper-limit voltages that define the operating bias range. Operated as a muon counter, the detector measures a coincidence rate that, as expected, is independent of temperature within uncertainties and agrees with analytical and Monte Carlo predictions. Below approximately 8 K, each muon event produces two pulses, one narrow and one broad, an effect that, to our knowledge, has not been reported before. Coincidences with an independent muon detector outside the cryostat confirm that muons are still counted reliably in this regime. By studying the appearance of double pulses as a function of temperature and magnetic field up to 4.5 T, we find a behavior consistent with the phase diagram of a type-II superconductor. This links the double pulses to a superconducting material in the SiPM, likely an adhesion layer or diffusion barrier introduced during manufacturing. The mechanism by which the superconducting state produces the second pulse is not yet understood.
• Abstract（参考訳）: 電離放射線は超伝導量子ビットの相関誤差を生じさせ、量子誤差の補正にいくつかの課題を生んでいる。 さらに、運動インダクタンス検出器や超伝導ナノワイヤ単光子検出器など、他の超伝導低温デバイスにおけるバックグラウンドイベントを引き起こす。 宇宙ミューオンはこの背景の構成要素であり、部分的には地面レベルで遮蔽できるだけであるが、クライオスタット内の独立した検出器によってタグ付けできるため、影響を受けるデータを拒否したり、ミューオンタグを誤り訂正に組み込んだりすることができる。 2つのプラスチックシンチレータモジュールからなる低コストでコンパクトなミューオン検出器(SiPM)を偶然に動作させた。 我々は,SiPMを室温から10mKまでの特徴付け,動作バイアス範囲を規定する破壊電圧と上限電圧を含む。 ミューオンカウンタとして動作する検出器は、予想通り、不確かさの中で温度に依存せず、分析的およびモンテカルロ予測に一致する偶然の速度を測定する。 約8K以下では、各ミューオン事象は2つのパルスを発生させる。 クライオスタットの外にある独立したミューオン検出器との衝突により、ミューオンはこの状態において確実に数えられることが確認された。 4.5Tまでの温度と磁場の関数としての二重パルスの出現を調べた結果,II型超伝導体の相図と一致する挙動が得られた。 これは、二重パルスをSiPMの超伝導材料(おそらく製造中に導入された粘着層または拡散障壁)に接続する。 超伝導状態が第2パルスを発生させるメカニズムはまだ解明されていない。

関連論文リスト

• Superconducting qubit decoherence correlated with detected radiation events [0.0]
  本稿では、2つのマイクロ波動インダクタンス検出器(MKID)アレイ間で超伝導トランスモン量子ビットをサンドイッチするプラットフォームを提案する。 入射ミューオンによる2つのMKIDイベントの直後に, 統計的に有意な値の低下を観測した。 本研究は,放射状事象と相関したクビットデコヒーレンスを直接関連付けるものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-20T01:59:16Z)
• A Cryogenic Muon Tagging System Based on Kinetic Inductance Detectors for Superconducting Quantum Processors [0.22467440055334742]
  電離放射線は超伝導量子プロセッサの潜在的な制限因子として出現している。 本稿では,超伝導量子プロセッサと統合した低温ムーンタグシステムの設計,シミュレーション,および最初の運用について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-11T14:28:30Z)
• First Sub-MeV Dark Matter Search with the QROCODILE Experiment Using Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors [51.550188330599525]
  低エネルギー(QROCODILE)におけるダークマターインシデントのための量子分解能線極低温観測による最初の結果を示す。 QROCODILE実験では、暗黒物質散乱と吸収の標的とセンサーとして、マイクロワイヤベースの超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)を使用している。 サブMeVダークマター粒子と30keV以下の質量との相互作用に関する新たな世界的制約を報告した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-20T19:00:00Z)
• Electron-Electron Interactions in Device Simulation via Non-equilibrium Green's Functions and the GW Approximation [71.63026504030766]
  電子-電子(e-e)相互作用は、量子輸送シミュレーションに明示的に組み込まれなければならない。 この研究は、非平衡条件下でのナノデバイスの大規模原子論的量子輸送シミュレーションを報告した最初のものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-17T15:05:33Z)
• Cosmic-ray-induced correlated errors in superconducting qubit array [26.411713304539273]
  相関誤差は、フォールトトレラント量子計算に必要な量子誤差補正を逸脱させることがある。 超伝導量子ビットを用いた最近の実験は、宇宙線ミューオンとガンマ線によって誘導される準粒子(QP)バーストから生じる可能性があることを示している。 ここでは、QPバーストのモニタリングに電荷パリティジャンプとビットフリップを用い、希釈冷凍機に2つのミューオン検出器を用いてミューオン現象を検出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-06T18:52:57Z)
• A highly-sensitive broadband superconducting thermoelectric single-photon detector [62.997667081978825]
  熱電検出器(TED)は、単一光子の吸収による有限温度差を開回路熱電圧に変換する。 TEDでは、選択した設計や素材に応じて、約15GHzから約150Hzの周波数の単一光子を公開できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-06T17:08:36Z)
• Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
  単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。 このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。 これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T13:31:40Z)

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。