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利用约瑟夫森结逼近微波光子的能量量子极限探测

量子物理 2025-02-21 v1

摘要

单光子探测是对极微弱电磁波的能量量子极限探测(EQLD)。鉴于在室温下工作的传统电磁感应微波接收器灵敏度因极强的热噪声而非常有限,本文分析了利用电流偏置约瑟夫森结(CBJJ)探测器逼近微弱微波信号 EQLD 的可能性。通过对 CBJJ 相位粒子动力学进行数值模拟,我们提出了一种方法,通过测量最小 dKCd_{\rm KC} 指数来描述在有和没有微波电流驱动的情况下,相位粒子概率性逃逸事件之间的可分辨性。我们预测,实验证明的 CBJJ 探测器具备分辨大约十几个光子的能力。本文还讨论了利用 CBJJ 探测器实现期望的微波信号 EQLD 的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.23947,
  title  = {Approaching energy quantum limit detection of microwave photons with Josephson Junctions},
  author = {Y. Q. Chai and S. N. Wang and P. H. OuYang and L. F. Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23947},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 10 figures