时域非线性量子干涉测量
Time domain non-linear quantum interferometry
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中文总结 AI 辅助
本文实现了一种基于微波腔和颗粒铝超导电路的非线性量子干涉仪，突破了散粒噪声极限，可用于暗物质、高频引力波和天文微波激射器的探测。
中文摘要 AI 辅助
干涉测量是研究从引力波到任意子激发等许多基本现象的强大方法。除了干涉仪路径中的相干性损失外，量子力学还为线性干涉测量设定了一个由光束量子噪声引起的不可压缩的界限，称为散粒噪声极限。在此，我们实现了一种非线性量子干涉仪，它使用微波腔和由颗粒铝制成的磁场鲁棒性非谐超导量子电路。该电路使干涉测量能够超越散粒噪声极限。我们发现的直接应用是探测暗物质（轴子或暗光子）、高频引力波或天文微波激射器。
英文摘要
Interferometry is a powerful method for studying many fundamental phenomena ranging from gravitational waves to anyon excitations. Besides loss of coherence in the interferometer paths, quantum mechanics sets an incompressible bound for linear interferometry arising from the quantum noise of the light beam, called the shot noise limit. Here, we implement a non-linear quantum interferometer that uses a microwave cavity and a magnetic field resilient anharmonic superconducting quantum circuit made of granular aluminum. The circuit enables interferometry beyond the shot noise limit. A direct application of our findings is the detection of dark matter (axions or dark photons), high-frequency gravitational waves or astronomical masers.
发表机构
- Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室）
- Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI Paris, PSL University, CNRS, Sorbonne Université（巴黎ESPCI学院物理与材料研究实验室）
- Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学尼尔研究所）
- Institut universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
- Institute of Astrophysics, FORTH（希腊基础研究基金会天体物理研究所）
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