SQUID G.A.M.E.：Gamma、大气与单能中子对量子器件的影响
量子物理
2025-08-11 v1
摘要
量子器器件是许多研究应用中的有前景的解决方案，包括医学成像、精密磁场测量、凝聚态物理以及突破经典计算的限制。尽管存在多种实现方式，但超导技术目前是科学研究和工业应用的焦点，凭借其性能和可扩展性在业内表现突出。尽管如此，超导量子系统极易出现退相干，尤其对辐射事件高度敏感。本文我们分析了超导器件（SQUID）对辐射的响应。我们将SQUID暴露于单能14 MeV中子束（NILE - ISIS）、大气1-800 MeV中子束（ChipIR - ISIS）以及平均能率为1.25 MeV的伽马射线（CALLIOPE - ENEA）。这些实验表明，SQUID对两种中子场敏感，而1.25 MeV的伽马射线对其影响有限。通过中子实验，我们可以对SQUID的响应进行表征甚至根据形状和持续时间对故障进行分类。我们识别出两种类别：冲击（持续时间较长）和峰值（持续时间较短）。为了探讨SQUID对中子和伽马射线的不同响应，我们采用Geant4模拟，该模拟显示沉积谱和能量传播存在差异，但同样预测SQUID在两种情况下都具有脆弱性。
引用
@article{arxiv.2508.06362,
title = {SQUID G.A.M.E.: Gamma, Atmospheric, and Mono-Energetic Neutron Effects on Quantum Devices},
author = {Gioele Casagranda and Elizabeth Auden and Carlo Cazzaniga and Maria Kastriotou and Christopher Frost and Marzio Vallero and Flavio Vella and Paolo Rech},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06362},
year = {2025}
}