Обсуждается возможность реализации однофотонного детектора в микроволновом диапазоне. Показано, что для этих целей можно использовать нешунтированный джозефсоновский переход, который переключа-ется из сверхпроводящего состояния в состояние с конечным напряжением при наличии внешнего сигнала. Чувствительность такого детектора определяется распределением переключений при отсутствии внешнего сигнала. В работе продемонстрирован джозефсоновский переход с шумовой температуре ниже 60 mK при номинальной внешней температуре 10 mK. Кроме того предложен, рассчитан и изготовлен конкретный детектор для измерения внешних СВЧ сигналов. Приводятся первые экспериментальные результаты.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках проекта № 16-19-10069. ВведениеВ настоящее время обсуждается несколько стратегий реализации квантового компьютера. Одно из направле-ний нацелено на реализацию адиабатического кванто-вого компьютера [1,2], иногда называемого квантовым симулятором. Изготовление эффективных квантовых пе-реключателей также находится в фокусе внимания ис-следователей (см. например [3]). Использование идей из квантовой оптики для реализации фотонного компью-тера в микроволновом диапазоне также является акту-альной задачей. Здесь, кроме всего прочего, было про-демонстрировано сильное нелинейное взаимодействие макроволновых фотонов с системой джозефсоновских контактов, играющих роль среды, нелинейность которой описывается константой Керра. Экспериментально полу-ченные большие величины константы Керра указывают, в принципе, на возможность создания оптических затво-ров в микроволновом диапазоне [4].Однако отсутствие эффективных однофотонных детек-торов для низкоэнергетических фотонов принципиаль-но ограничивает экспериментальную реализацию идей квантовой оптики и развитие такого перспективно-го направления как микроволновая квантовая инжене-рия. Здесь многообещающими материалами для созда-ния масштабируемых твердотельных приборов являют-ся сверхпроводники. Во-первых, методики изготовления тонкопленочных линий передач с малыми потерями, высокодобротных резонаторов [5] и делителей мощности микроволнового сигнала [6,7] хорошо известны. Во-вторых, активно исследуемые в настоящее время сверх-проводниковые квантовые биты (кубиты) [8][9][10] могут, в принципе, играть роль двухуровневых квантовых систем для генерации и детектирования фотонов. Более того, известные элементы сверхпроводниковой электроники, использующие нелинейное поведение джозефсоновских контактов, могут быть использованы для необходимой обработки сигналов.Необходимо отметить, что для создания масштабируе-мых твердотельных приборов генерации, передачи и об-работки квантовых микроволновых сигналов (сигналов, содержащих малое количество фотонов) необходимы низкие температуры. Например, для минимизации ве-роятности термического (температура T ) возбуждения квантового осциллятора (частота ω) необходимо выпол-нение условия hω > k B T , где h, k B -постоянные План-ка и Больцмана, соответственно. Отсюда следует, что частота 21 GHz соответствует тем...