基于介质波导的纳米开尔文温度下超导毫米波 Fabry-Pérot 干涉仪测试

我们提出并测试了一个用于毫米波频率范围（75-110 GHz）且温度可降至 10 mK 的 cryogenic setup，包含介质波导。所针对的应用是毫米波频率的量子技术，这些技术需要在低光子数和噪声水平下进行测量。我们表明，高密度聚乙烯波导组合具备频率独立的低光子损耗和极低的热导率。黑色高密度聚乙烯具有更高的衰减，这在 cryogenic 环境中有助于阻挡热光子。介质波导在冷柜的多个阶段进行热锚定和衰减。它们被额外的金属屏蔽器 individually 保护，以抑制相互之间的串扰和外部干扰。通过该 setup，可以在 10 mK 下测量 Fabry-Pérot 腔体的多个超导共振。我们发现在单光子极限下，频率超过 100 GHz 的共振的最高品质因数可达 1500 万。这些结果表明原子两能级系统在腔体内没有显著影响。