受单光子散粒噪声限制的腔嵌入库珀对晶体管电荷灵敏度

利用算符散射方法，我们分析了超灵敏静电计——嵌入四分之一波长微波腔（cCPT）中的库珀对晶体管——的量子动力学。尽管 cCPT 本质上是一个可调谐的强非线性系统，可提供多种功能，但我们将目前的分析限制在其线性电荷传感能力的必要初步研究上，并限于对应于平均腔光子数 $\lesssim 1$ 的低泵浦功率。假设可实现的 cCPT 参数（B. L. Brock 等人，Phys. Rev. Applied, 044009），且不包含后续放大器链的噪声，我们预测当泵浦腔平均有一个光子且 cCPT 在接近电荷简并处工作时，由光子散粒噪声限制的基本电荷灵敏度为 $0.12\, \mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$。这与单光子 regime 中首次报道的电荷灵敏度值 $14\, \mu{\mathrm{e}}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$（B. L. Brock 等人，arXiv:2102.05362）相比较。