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World File Search System磁场波动
改善囚禁离子量子比特的相干量子控制
量子计算面临的挑战之一是由于噪声引入的相位随机化导致相干性丧失。对于基于离子阱的量子计算机，相干性受到磁场波动和用于量子比特操作的激光器线宽的限制。本论文致力于通过使用永磁体改善磁场稳定性来增强相干性，并建立一个测试装置来减少光纤激光线宽的加宽。以前使用线圈来产生磁场。它们的稳定性受到电流驱动器噪声的限制。为了提高磁场稳定性，线圈已被永磁体取代。设计了两个固定永磁体的框架，并进行了 3D 打印，然后安装在实验中。安装后，使用 Ramsey 测量法获得 1 / √ e 相干时间 τ sens = (489 ± 21) µ s 和 τ insens = (1540 ± 80) µ s，用于量子比特状态的塞曼子能级之间对磁场的更敏感和更不敏感的跃迁，而使用线圈时，τ sens = (491 ± 25) µ s 和 τ insens = (1254 ± 53) µ s。从这些结果中，我们能够推断出磁场和激光频率波动的均方根 (RMS)，无论是在使用线圈还是永磁体时，p
结合超高灵敏度和耐环境性的超导磁传感器研究
1.委托工作目的（1）研究课题的最终目标本研究的目的是实现一种具有高抗磁场能力和磁场灵敏度的高温超导SQUID磁传感器，主要针对磁场偏差型（梯度仪）传感器配置方法和制造技术进行基础研究。为此，在三年的工作中，我们对采用高性能约瑟夫森结技术的交叉布线和氧化物薄膜堆叠技术等制造技术进行了研究，这些技术是在波动磁场下稳定工作和高灵敏度的关键。首先，优化包括接合阻挡材料在内的制造条件。在这些优化的制造条件下，我们将制造和评估磁场偏差型传感器，并建立一种构建高平衡和高灵敏度磁场偏差型传感器的方法。此外，以实现高温超导SQUID磁传感器在密闭容器中长期稳定运行为目标，我们还将开展传感器冷却和安装方法的基础研究。我们主要研究了液氮和小型冰箱相结合的冷却方法，研究了最大限度减少外部热量流入的实施方法、冰箱的排气热处理方法和降噪方法，目的是获得有关冷却和安装方法的知识。使传感器长期稳定运行。 作为本研究最终目标的高温超导SQUID磁传感器的性能如下。 ・磁场调制电压宽度：平均 60 µV 以上（在磁屏蔽室中测量） ・磁场偏差型传感器的不平衡：1/10 4 以下（在磁屏蔽室中测量） ・磁场偏差灵敏度（@ 1 kHz)：1 pT/(Hz) 1/2 m 或以上（传感器噪声在磁屏蔽室内测量，磁通-电压转换系数在磁屏蔽室外测量）关于冷却和安装技术，以下是最终目标。 ・将在常压室温环境和地球磁场中对内置于密封容器中的高温超导SQUID磁传感器进行连续运行测试，并确认三天或更长时间的稳定运行。 (2) 为了实现最终目标必须克服或澄清的基本问题 为了实现最终目标必须克服的基本问题如下。 ①耐高磁场高温超导SQUID磁传感器配置方法的建立①-1 SQUID基本性能的提高SQUID磁传感器是一种宽带矢量传感器，以超高灵敏度检测与检测线圈交联的磁场，与其他磁性传感器类似，它具有其他磁性传感器所没有的功能。当使用SQUID作为磁传感器时，形成包括磁通锁定环电路（以下称为“FLL电路”）的反馈环路以使输出线性化，并且如果磁场波动较大，则工作点被固定（锁定）。随着时间的推移，反馈将无法跟随它，并且工作点会波动（失锁），从而无法进行连续测量。因此，当使用SQUID磁传感器，特别是使用一个检测线圈的磁力计传感器（磁力计）时，在地磁准静止条件下，例如在没有较大姿态变化的海底，或者当在电磁场施加磁力时使用对于勘探或无损检测领域来说，对磁场波动的跟踪能力（能够保持锁定状态的磁场随时间变化的最大dB/dt，以下简称“间距”）非常重要。有必要提高成卷率。对于稍后将讨论的磁场偏差型传感器，这也是提高对磁场不平衡分量的时间波动和意外电磁噪声的抵抗力的重要问题。转换速率取决于FLL电路的带宽，但它与磁场调制电压宽度（V）成正比，这是SQUID的基本性能。另一方面，V是SQUID基本规则