SQUID G.A.M.E.:量子器件中的伽马射线、大气中子与单能中子效应研究

量子器件是医疗成像、精密磁场测量、凝聚态物理以及突破经典计算极限等诸多研究应用的潜力解决方案。在现有技术路线中,超导量子技术因优异的性能表现和可扩展性,已成为当前科学研究和产业应用的核心方向。然而,超导量子系统极易发生退相干现象,尤其对辐射事件具有高度敏感性。 该研究团队通过实验分析了超导量子干涉仪(SQUID)对辐射的响应特性:使用14 MeV单能中子束(NILE-ISIS设备)、1-800 MeV大气中子束(ChipIR-ISIS设备)以及平均能量1.25 MeV的γ射线(CALLIOPE-ENEA设备)分别照射SQUID。实验表明,该器件对两种中子场均表现敏感,而1.25 MeV γ射线几乎未对其产生影响。基于中子实验结果,研究人员不仅成功表征了SQUID的响应模式,还能根据故障信号的波形特征(持续时间长短)将其划分为“长持续型爆发”和“短瞬态峰值”两类。 为探究中子和γ射线响应差异,该工作采用Geant4模拟揭示了二者在能量沉积谱和传播机制上的区别,但仿真结果同样预示SQUID在这两种辐射条件下均存在脆弱性。

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