超伝導テルル化カドミウムのトポロジカル表面状態を用いたマイクロ波光子数分解検出器【JST・京大機械翻訳】

Chatterjee Eric; Pan Wei; Soh Daniel

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202221120784120 整理番号：21P0047243

超伝導テルル化カドミウムのトポロジカル表面状態を用いたマイクロ波光子数分解検出器【JST・京大機械翻訳】

Microwave Photon Number Resolving Detector Using the Topological Surface State of Superconducting Cadmium Arsenide

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発行年： 2020年09月04日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年04月17日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

光子数分解検出器は量子光学において中心的役割を果たす。マイクロ波周波数領域における吸収光子の数を解決する重要な挑戦は,低エネルギー光子を吸収するための適切なバンド構造だけでなく,離散光電子励起を検出する手段を提供する適切な材料を見つけることである。この目的のために,検出器としてトポロジー半金属表面状態を有する超伝導カドミウムアルセニド(Cd_3As_2)を用いて光子を吸収する後の温度利得を測定することを提案する。表面電子は入射光子を吸収し,次に超伝導バルクフォノンモードに熱を介して過剰エネルギーを伝達する。ゼロバイアスバルク抵抗率の変化を測定することにより温度利得を決定でき,格子動力学にあまり影響しない。さらに,得られた温度利得は,光子数分解関数を可能にする吸収光子数と共に離散的にスケールした。ここでは,吸収された光子の数と周波数の関数として温度上昇を計算した。また,表面電子からバルクフォノンへの熱伝達過程の時間スケールを導いた。特に,熱伝達過程が熱放散損失を無視するのに十分速いことを示した。【JST・京大機械翻訳】

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Josephson接合・素子 , 測光と光検出器一般

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