Spectroscopy of 1.55 $μ$m PbS Quantum Dots on Si Photonic Crystal Cavities with a Fiber Taper Waveguide
我们使用光纤锥形波导探测硅光子晶体腔上干燥的PbS量子点（QDs）接近1.55 $μ$ m。我们证明，低密度（$\lesssim 100 μ$ m $^{-2}$）的量子点不会显着降低腔品质因数高达$\approx3\times10^4$。我们还表明，锥形光纤可以用来激发量子点，并收集随后的腔过滤的光致发光，目前的测量可逆的光暗化和量子点饱和。这种方法代表了在电信波段的单胶体量子点光谱学的重要一步。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photonic cross-noise spectroscopy of Majorana bound states
我们提出通过pnp结中量子点与拓扑超导体耦合产生光子，利用交叉相关散粒噪声谱和光子偏振探测马约拉纳束缚态，可区分拓扑MBSs与平凡qMBSs，并验证方案对非相关准粒子的鲁棒性。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall
Theory of the photonic Joule effect in superconducting circuits
本文理论上证明超导电路中的光子热库可被小系统显著加热，导致约瑟夫森结I-V曲线定性改变，即光子焦耳效应，对量子技术高阻抗环境应用至关重要。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Phase controlled superconducting proximity effect probed by tunneling spectroscopy
使用一台工作温度低于50 mK的双模STM-AFM显微镜，我们测量了沿着两端连接到不同相位超导体的小的正常导线的局域态密度（LDoS）。我们观察到，在整个正常线和超导体的界面附近，可以发展一个均匀的minigap。小间隙周期性地依赖于相位差。应用于简化的一维模型几何的准经典超导理论很好地解释了数据。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall
Superconducting Tunneling Spectroscopy of a Carbon Nanotube Quantum Dot
我们报道了碳纳米管量子点的超导隧穿谱。使用三探针技术，其中包括超导隧道探针，我们映射出由于能带结构，激发态，和端到端的偏压电导的变化。超导探针使我们能够观察到增强的光谱特征，例如弹性和非弹性共同隧穿的鲁棒信号。我们还看到了量子点内部非弹性散射过程的证据。
2009-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photonic heat transport in three terminal superconducting circuit
量子热输运器件目前在理论上被广泛研究。量子热输运器件的实验实现是一项具有挑战性的任务。到目前为止，它们主要是在超冷原子和单原子阱实验中研究的。还进行了超导量子比特的实验，并在两端器件中研究了热传输和热整流。具有三个独立端子的结构为实现热晶体管、热开关、片上微波激射器和甚至更复杂的器件提供了额外的机会。本文报道了一种基于超导量子线路的三端光子热输运器件的实验实现。它的中心元件是一个通量量子位，由包含三个约瑟夫森结的超导回路组成，该回路连接到三个由电阻器终止的谐振器。通过加热其中一个电阻并监测另外两个电阻的温度，我们确定了系统中的光子热流，并证明了它们在1 aW水平的磁场下的可调谐性。我们通过对一个单独的名义上相同的样品进行微波传输测量来确定系统参数，并以这种方式证明量子位的能级分裂和流过它的热流之间的明确相关性。我们的实验是在片上量子热传输器件的发展中的重要一步。一方面，这种设备对基础科学非常感兴趣，因为它们允许人们研究量子干涉和纠缠对热量传输的影响。另一方面，它们对于快速发展的量子计算领域也具有很大的实际意义，其中量子位产生的热量的管理是一个问题。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Highly efficient phase-tunable photonic thermal diode
本文研究了超导电极与普通金属之间的光子介导热输运。当准粒子的贡献可以忽略时，光子介导的通道成为超导体在低温下的有效热输运弛豫过程，大于由于电子-声子相互作用的本征贡献。此外，超导体正常金属系统作为一个近乎完美的热二极管，整流因子高达$10^8$的一个现实的铝超导岛。整流因子也可以通过非电流耦合以相位控制的方式调谐，通过改变穿透超导量子干涉器件（SQUID）的磁通量来实现，这修改了超导体和正常金属之间的耦合阻抗。该方案可以用于超导量子线路中的被动冷却，通过将热量传递到正常的金属垫，在那里热量更有效地消散，或者用于更一般的热管理目的。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson photonics with a two-mode superconducting circuit
我们分析了两个电磁振荡器串联耦合到电压偏置的约瑟夫森结的量子动力学。当所施加的电压导致跨结的约瑟夫森频率与两个模式频率之和相匹配时，隧穿库珀对同时激发两个模式中的光子，导致远离平衡态。这些状态显示高度非经典的功能，包括强反聚束，违反柯西-施瓦茨不等式，和数字压缩。低和高光子occupancy的制度允许的分析结果，支持一个完整的数值处理。两种模式之间的不对称性的影响进行了探讨，揭示了一个显着的增强的数量压缩时，模式阻尼在不同的速率。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ultrafast Photomodulation Spectroscopy: a device-level tool for characterizing the flow of light in integrated photonic circuits
硅光子学的进步已经导致集成电路的复杂性快速增加。新的方法是可取的，允许直接表征的个别光学组件在原位，而不需要额外的制造步骤或测试结构。在这里，我们提出了一种新的设备级的方法，用于表征光子芯片的基础上，在设备中使用脉冲激光激发的高度本地化的调制。光泵浦扰动硅的折射率，在透射光中提供空间和时间局部调制，从而实现时间和频率分辨成像。我们证明了这种全光调制技术的多功能性，在成像和定量表征的各种性质的硅光子器件，范围从组指数在波导中，品质因数的环形谐振器的多模干涉器件的模式结构。超快光调制光谱提供了关于复杂设计的器件的重要信息，并且很容易适用于器件级的测试。
2014-06-07 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Theory of tunneling spectroscopy in a superconducting topological insulator
我们计算了正常金属和超导拓扑绝缘体CuxBi_2Se_3结的隧穿电导。在无带隙Andreev束缚态（ABS）的存在下，即使对于三维全带隙超导态，隧穿电导也显示出零偏置峰。这种零偏压电导峰源于动量空间中表面态跃迁引起的表面态密度的增加。
2013-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Momentum-resolved Electron Energy Loss Spectroscopy for Mapping the Photonic Density of States
在纳米尺度下，强的光-物质相互作用常常伴随着超受限光子模和大动量极化激元的产生。由于这些模式与自由空间光的动量失配，这种现象的直接探测是困难的，然而，快速电子探针可以揭示这些激发的基本量子和空间色散行为。在这里，我们使用动量分辨电子能量损失谱（q-EELS）在透射电子显微镜探索等离子体薄膜的光学响应，包括动量转移到波矢量（q）显着超过光线波矢量。我们的实验q-EELS地图，理论模拟的快速电子通过薄膜和动量分辨光子态密度（q-PDOS）色散之间的密切协议。虽然q-EELS和q-PDOS之间的直接联系存在一个无限的介质，在这里，我们展示了q-EELS测量和q-PDOS之间的根本差异，必须考虑到现实的有限结构，没有平移不变性沿电子运动的方向。我们的工作铺平了道路，使用q-EELS作为卓越的工具映射的q-PDOS的奇异现象与大动量（高q），如双曲极化激元和空间色散等离子体。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electrodynamic response and local tunnelling spectroscopy of strongly disordered superconducting TiN films
我们用微波谐振器研究了强无序超导TiN薄膜的电动力学响应，其中无序超导体是NbTiN高质量超导环境中的谐振元件。我们描述的响应，假设一个有效的对破坏机制修改的状态密度，并比较使用扫描隧道光谱获得的本地隧道谱。对于无序度最低的薄膜（kFl = 8.7，Rs = 13 Ω），我们发现了很好的一致性，而对于无序度最高的薄膜（kFl = 0.82，Rs = 4.3 kΩ），存在很强的差异，这表明基于均匀特性的模型的崩溃。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local Spectral Inversion and Bosonic Fine Structure Extraction via Superconducting Scanning Tunneling Spectroscopy
我们进行了基于扫描隧道光谱的超导体真空超导体模拟的开创性的McMillan和Rowell超导体绝缘体超导体设备的声子在原型元素超导体Pb [W]的研究。L. McMillan和J.M. Rowell，Phys. Rev. Lett. 14，108（1965）]。我们利用强耦合Eliashberg理论对这些光谱数据进行了反演，得到了局域α^2F（ω），并发现了与开创性结果的广泛一致性，这些结果突出了以前未观察到的电子-空穴不对称性和新的精细结构，我们在传统和非传统的超导玻色子中讨论了这些结构。
2012-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broad-band coherent backscattering spectroscopy of the interplay between order and disorder in 3D opal photonic crystals
利用宽带技术研究了光在光子晶体上的多次相干后向散射。通过同时访问大的频率和角度范围，结果显着扩展了以前的后向散射测量光子晶体。利用随机介质的扩散理论成功地模拟了光阑间隙周围的后向散射锥。在阻带附近观察到明显的平均自由程和锥形增强的强烈变化。平均自由程的变化由一个半经验的三间隙模型描述，包括能带结构的内反射和穿透深度的影响。理论和实验之间有很好的匹配，而不需要额外的贡献的群速度或态密度。我们认为，锥增强揭示了额外的信息，否则平均在漫多次散射的定向输运性质。
2011-02-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Simultaneous transport and tunneling spectroscopy of moiré graphene: Distinct observation of the superconducting gap and signatures of nodal superconductivity
本研究首次对魔角石墨烯开展同时隧穿谱与输运测量，识别出低能超导能隙与高能赝能隙，发现其超导能隙具有节点序参量的非常规特征，为可调量子材料研究提供了新实验框架。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electromagnetic Simulation and Microwave Circuit Approach of Heat Transport in Superconducting Qubits
超导电路中量子热输运的研究对于进一步理解量子力学与热力学之间的联系以及量子信息的可能应用具有重要意义。已经设计并测量了第一批实验实现的设备，这些设备展示了由量子比特介导的光子热传输。出于对这些实验结果的分析，以及未来的实验设计，我们使用Sonnet软件通过电磁模拟来数值评估量子比特谐振器器件在线性电路区域中的光子热输运，并与微波电路理论进行比较。我们表明，该方法是一个强大的工具来计算热传输和预测不必要的寄生共振和背景。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluctuation spectroscopy of granularity in superconducting structures
我们建议使用“波动光谱”作为一种方法来检测接近超导过渡的无序金属的粒度。我们表明，随着温度降低$T$的电阻$R(T)$的系统相对较大的晶粒最初增长由于波动抑制的单电子隧穿，但随着进一步降低$T$由于相干电荷转移的波动库珀对。在一定条件下，这种最大值在$R(T)$原来是敏感的弱磁场由于一种新的Maki -汤普森型机制。
2008-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broadband Sample Holder for Microwave Spectroscopy of Superconducting Qubits
我们提出了一个实用的设计和实现的宽带样品架，适用于微波实验与超导集成电路在毫开尔文温度。建议的设计可以很容易地集成在标准稀释低温恒温器中，在0至32 GHz的频率范围内具有平坦的通带响应，允许对基板尺寸高达4x4 mm的样品进行RF测试。通过设计考虑，分析并防止了支架结构中的寄生高模干扰。所开发的装置可用于表征超导参量放大器，测辐射热计和量子比特。我们通过在20 mK温度下表征超导通量量子比特来测试所设计的样品保持器。
2014-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic mechanisms for drive-dependent Purcell decay in superconducting quantum circuits
我们开发了一种新的方法来理解的内在机制，导致$T_1$衰减率的多层次超导量子位依赖于光子人口的耦合，失谐腔。我们的方法产生简单的解析表达式的相干驱动或热激发的情况下，这是在良好的协议与完整的主方程数值，也有利于直接的物理直观。它还预测了一些新的现象。特别是，我们发现，在广泛的设置，腔量子比特失谐控制是否一个非零的光子人口增加或减少量子比特Purcell衰变。我们的方法结合了从Keldysh治疗系统的见解，和Lindblad微扰理论。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectroscopy of non-local superconducting correlations in a double quantum dot
研究了连接两个普通电极和一个中心超导指的双量子点中的非线性输运。通过这种方式，我们执行这样的系统，实现了一个库珀对分裂的输运光谱。非线性电导表现出很强的子能隙特征，这可能与注入的库珀对的相干性有关。我们的研究结果很好地解释了最近发展的微观理论的库珀对分裂单壁碳纳米管。
2012-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling resilient superconducting fluctuations in atomically thin NbSe$_2$ through Higgs mode spectroscopy
本研究通过电输运与光学联合研究原子级薄NbSe₂的超导性，发现面外磁场下的反常金属态具粒子-空穴对称性，建立超导希格斯模式揭示高约化磁场下的持久超导涨落，证实反常金属态的玻色子本质。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectroscopy of superconducting charge qubits coupled by a Josephson inductance
我们设计并实验实现了一个电感耦合超导电荷量子比特电路，其中约瑟夫森结用作电感，量子比特之间的耦合由外加的磁通量控制。电路上的光谱测量与理论计算符合得很好。我们观察到了反交叉，它起源于量子比特和约瑟夫森结的等离子体模之间的耦合。此外，反交叉的大小取决于外部磁通量，这表明耦合的可控性。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic spin-current spectroscopy of ferromagnetic superconducting gap symmetries
本文提出通过铁磁共振驱动的隧穿自旋流探测铁磁超导体的自旋磁化率，从而识别自旋三重态Cooper配对的对称性，为自旋器件开发提供新思路。
2023-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Photonic Atom Probe coupling 3D Atomic Scale Analysis with in situ Photoluminescence Spectroscopy
激光辅助原子探针层析成像（La-APT）中表面原子的激光增强场蒸发可以同时激发半导体或绝缘样品的光致发光。配备适当的聚焦和收集光学系统的原子探针已与原位微光致发光（μPL）工作台耦合，该工作台可在APT分析期间操作。我们开发的光子原子探针仪器工作频率高达500 kHz，并由150 fs激光脉冲控制，在大光谱范围内（从深紫外到近红外）能量可调。使用320 mm焦距光谱仪进行微PL光谱分析，该光谱仪配备有用于时间积分的CCD相机和用于时间分辨采集的条纹相机。该仪器在多量子阱氧化物异质结构样品上的应用实例说明了这种新一代层析原子探针的潜力。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
On-chip time resolved detection of quantum dot emission using integrated superconducting single photon detectors
我们报告的路由的量子光发射的自组装InGaAs量子点（QDs）到GaAs脊波导的光学模式和其有效的检测片上通过倏逝波耦合到NbN超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。嵌入在这种集成纳米光子电路中的单个QD光源对于光子信息科学中许多应用的量子光子电路的实现具有高度吸引力。在这里，我们表明，波导耦合SNSPD主要检测QD发光与散射光子从激发激光可以忽略不计的比较。SNSPD检测效率从倏逝耦合波导模式被示出为两个数量级高时，与正常入射照明下的操作相比。此外，在现场的时间分辨测量显示的平均激子寿命为0.93 \pm 0.03 ns时，记录与集成检测器的超快定时抖动只有72 \pm 2 ps，显示了这种高度集成的量子光学系统的巨大潜力。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.optics
