Microwave-induced excess quasiparticles in superconducting resonators measured through correlated conductivity fluctuations
我们测量了铝超导微波谐振腔中的准粒子数和寿命。当微波功率降低6 dB时，160 mK以下的过剩准粒子数从72减少到17 $μ$ m $^{-3}$.准粒子的寿命相应地增加从1.4到3.5毫秒。这些属性的超导体的测量通过光谱的相关波动的准粒子系统和冷凝物的超导体，这显示在谐振器的振幅和相位分别。由于不相关的噪声源消失了，超导体中的涨落可以用接近真空噪声的灵敏度来研究。
2012-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fast and Continuous Detection of Single Microwave Photons via Photo-assisted Quasiparticle Tunneling to a Superconducting Island
Université Paris-Saclay, CNRS（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心）
提出一种基于光辅助准粒子隧穿事件的微波单光子探测器，通过微波反射测量连续监测岛电荷宇称，实现10%探测效率、亚50纳秒时间分辨率和短死时间。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall
Heating of quasiparticles driven by oscillations of the order parameter in short superconducting microbridges
我们预测的"加热"的准粒子驱动的序参量振荡的电阻状态的短超导微桥。序参量$|Δ|$大小的有限弛豫时间以及谱函数对$|Δ|$和超速度$Q$的依赖性是这种效应的根源。我们的结果与Aslamazov和Larkin（Zh.艾克斯Teor.菲兹{\bf 70}，1340（1976））和Schmid，Schon和Tinkham（Phys.Rev.B {\bf 21} 5076（1980）），其中发现了准粒子的"冷却"。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-equilibrium and proximity effects in superconductor-normal metal junctions
本文用一个简单的准一维模型研究了正常金属-绝缘体-超导体-绝缘体-正常金属（NISIN）结中的非平衡加热和逆邻近效应。我们特别关注的观测值和参数区域，在设计的SINIS冷却器与准粒子陷阱的兴趣。我们提出的数值计算结果，通过求解Usadel方程，并提出了分析近似在两个极限情况下：一个短结的两端和一个长结的一个透明的接触不可忽略的电阻在一端。
2013-04-04 cond-mat.mes-hall
Microwave response of fractional quantum Hall droplets with quasiparticle tunneling
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）
研究通过微波光谱学探索分数量子霍尔滴状物在准粒子隧道效应下的响应特性，揭示边缘模式干涉与集体激发重整化现象。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Statistical detection of Josephson, Andreev, and single quasiparticle currents in scanning tunneling microscopy
提出了一种在扫描隧道显微镜中识别由超导针尖和样品组成的可调谐超导隧道结中不同隧穿模式的方法。结合I-V-Z光谱中隧道电流的相对衰减常数的测量和对样品表面原子无序的统计分析，我们确定了单准粒子隧道、多Andreev反射和约瑟夫森隧道之间的隧道模式随偏压的交叉。该方法使人们能够独立于光谱形状确定特定的隧穿机制，并揭示Andreev反射和约瑟夫森电流的内在调制，这对超导体的量子器件应用至关重要。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing thermalization and dynamics of high-energy quasiparticles in a superconducting nanowire by scanning critical current microscopy
利用低温扫描隧道显微镜独立调节高能准粒子注入的能量与速率，发现纳米线临界电流降低主要由注入功率控制，证明了热机制并揭示了热点的快速动力学。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Role of pseudospin in quasiparticle interferences in epitaxial graphene probed by high-resolution scanning tunneling microscopy
赝自旋是与石墨烯蜂窝结构相关的额外自由度，是这种材料中发现的许多突出电子特性的原因。这篇文章提供了一个清晰的理解，这样的赝自旋影响的准粒子干扰的单层（ML）和双层（BL）石墨烯测量低温扫描隧道显微镜和光谱。我们已经使用这种技术来映射，具有非常高的能量和空间分辨率，在本机无序的存在下，在SiC（0001）上外延生长的ML和BL石墨烯的局域态密度的空间调制。我们执行这样的调制，包括波矢量的倒易晶格的单位矢量的傅立叶变换分析。我们的数据表明，准粒子的干扰与一些特定的散射过程被抑制在ML石墨烯，但不是在BL石墨烯。最重要的是，与谷内背散射相关的2qF波矢量的干扰在ML石墨烯中没有测量到，即使在具有最高分辨率的图像上也是如此。为了阐明赝自旋在准粒子干涉中的作用，我们使用了一个简单的模型，它很好地捕捉了我们数据上观察到的主要特征。该模型明确地表明，石墨烯的赝自旋是负责这种抑制ML石墨烯中的准粒子干扰功能，特别是那些与2qF波矢。这也证实了扫描隧道显微镜是一种独特的技术，可以在纳米精度的真实空间中探测石墨烯样品中的赝自旋。最后，我们表明，这样的观察是强大的能量和获得高精度的分散的π带ML和BL石墨烯在费米能级附近，提取其主要的紧束缚参数。
2012-08-27 cond-mat.mes-hall
Leakage of the Majorana quasiparticles in Rashba nanowire deposited on superconducting--normal substrate
最近的实验表明，在低维结构的末端实现马约拉纳准粒子的可能性。在这类系统中，自旋轨道耦合、超导性和磁场之间的相互作用导致拓扑非平凡相的Majorana束缚态的出现。在这里，我们研究的纳米线部分位于正常和超导的基础上，使用这种结构的微观模型和Bogoliubov-de ~Gennes技术。我们讨论了位于超导衬底上方的Majorana束缚态向正常材料上方泄漏的可能性。我们已经证明，这是可能的，只有一些特定的潜力，施加到正常的一部分。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum bath engineering of a high impedance microwave mode through quasiparticle tunneling
我们展示了微波量子光学中耗散工程的一种新方法。对于单模，耗散通常对应于量子跃迁，其中光子一个接一个地丢失。在这里，我们能够使用简单的直流电压将每次跳跃的最小丢失光子数调整为两个（或更多）。因此，不同的量子态经历不同的耗散。因果关系意味着状态也必须经历不同的能量转移。我们对这些兰姆位移的测量与Kramers-Kronig关系在高度非线性浴耦合状态下对单量子态的预测吻合得很好。这项工作为在电路QED中操纵量子态提供了新的可能性，而不依赖于约瑟夫森效应。
2022-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant tunneling and the quasiparticle lifetime in graphene/boron nitride/graphene heterostructures
由于面内动量的准精确守恒，准粒子在两个几乎对齐的石墨烯片之间的隧穿产生共振电流-电压特性。我们声称，在这一制度下，在石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构的垂直运输进行电子-电子相互作用和准粒子的二维电子系统在石墨烯的光谱功能的宝贵信息。我们提出了广泛的微观计算的隧穿光谱，包括准粒子寿命效应和阐明的参数范围（层间偏压，温度，扭曲角，和栅极电压）下，电子-电子相互作用物理出现。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall
Relaxation of Nonequilibrium Quasiparticles in Mesoscopic Size Superconductors
微米和纳米加工方法的快速发展引起了人们的兴趣，并使大量的（亚）微米尺寸的固态系统的电子特性的实验研究成为可能。包含超导元件的介观尺寸混合结构已成为基础研究和各种应用的有趣对象，从医学和天体物理传感器到量子计算。控制这类系统行为的物理学最重要的方面之一是非平衡准粒子的有限浓度，即使在远低于超导转变温度的超导体中也存在。这些非平衡激发可能会限制各种超导设备的性能，如超导量子比特，单电子旋转门和微型冰箱。相反，在某些应用中，如电磁辐射探测器，非平衡态对其操作是必不可少的。因此，研究介观尺度的超导体中的非平衡准粒子弛豫机制是至关重要的，其中整个结构可以被认为是一个“界面”。在研究的早期阶段，这个问题主要是在相对大的系统和接近超导体临界温度的高温下研究的。本文综述了包括低温极限在内的超导体非平衡准粒子弛豫的研究进展。我们还讨论了开放的物理问题和该领域的发展前景。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong Reduction of Quasiparticle Fluctuations in a Superconductor due to Decoupling of the Quasiparticle Number and Lifetime
我们测量了嵌入NbTiN超导微波谐振器中的小Al体积中与温度相关的准粒子涨落。谐振器设计允许接近平衡的读出。通过在薄膜上放置铝膜，我们增强了涨落能级，并将准粒子效应与声子效应分离。当降低温度时，复合时间饱和，并且波动水平减少因子$\sim$ 100。从这一点，我们推断，自由准粒子的数量仍然是热的。因此，准粒子数与复合时间之间的理论反比关系在本实验中是无效的。这是一致的准粒子捕获，在陷阱上的重组限制了观察到的准粒子寿命。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Number fluctuations of sparse quasiparticles in a superconductor
我们直接测量了处于热平衡的薄膜超导铝谐振器中的准粒子数涨落。这些涨落的频谱提供了准粒子密度和寿命的度量。我们观察到准粒子密度随温度的降低呈指数下降，正如理论预测的那样，但在160 mK以下饱和到每立方微米25-55。我们表明，这种饱和度是一致的准粒子寿命，这也解释了类似的观察量子位退相干时间的测量饱和。
2011-03-25 astro-ph.IM cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal transport mediated by nonlocal Hikami boxes: Condensation of evanescent quasiparticles injected into the superconducting gap
倏逝准粒子进入超导体并在大于相干长度的距离上传播，在无序上产生双重Andreev散射诱导的中间态，由此产生的倏逝准粒子间的有效吸引相互作用在极低的偏压频率下被延迟。非BCS非平衡介观凝聚体与最近的实验结果一致[S。Russo等人，物理修订版信函95，027002（2005）]。在无规相位近似下讨论了微观理论。
2007-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Using materials for quasiparticle engineering
超导体中的基本激发--博戈留波夫准粒子--在超导器件中既可以是一种资源，也可以是一种负担：它们使微波动力学电感探测器能够探测光子，但它们是量子比特和电子泵的误差来源。为了改善后一种设备的操作，人们设计了减轻准粒子效应的方法;特别是，将不同的材料结合起来，准粒子可以被捕获在不会造成伤害的地方，并且可以阻止它们的产生。我们回顾这些缓解努力的最新进展，并讨论开放的问题。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effects of quasiparticle tunneling in a circuit-QED realization of a strongly driven two-level system
我们从理论和实验上研究了超导电荷量子比特与驱动腔耦合时的频率漂移。除了以前的研究，我们在这里也考虑驱动强度足够大，大力允许准粒子的创建。准粒子隧穿导致动力学中包含两个以上的电荷态。为了解释所观察到的效果，我们开发了一个主方程的微波修饰电荷态，包括准粒子隧穿。作为栅极电压的函数的频移的双峰行为可以用于灵敏的电荷检测。然而，在弱驱动器的电荷灵敏度显着降低非平衡准粒子，诱导过渡到一个不敏感的状态。出乎意料的是，在足够高的驱动下，准粒子隧穿使一个非常快的弛豫通道到达敏感态。在这种情况下，电荷灵敏度因此对外部注入的准粒子是鲁棒的，并且所需的动力学在很宽的温度范围内占上风。我们发现在很宽的驱动强度和温度范围内的理论和实验之间非常好的协议。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Millisecond charge-parity fluctuations and induced decoherence in a superconducting qubit
准粒子激发对超导器件的性能有着广泛的影响。它们限制了天文学中光子探测器的灵敏度，计量学中电流源的准确性，微型冰箱的冷却能力，并可能打破Majorana量子比特的拓扑保护。在用于量子信息处理的超导电路中，准粒子穿过约瑟夫森结的隧穿构成退相干机制。由于transmon型电荷量子比特的弛豫和纯退相时间现在达到100微秒，了解准粒子隧穿是否已经成为相干性的瓶颈是非常有趣的。我们整合电路量子电动力学中量子比特读出和反馈控制的最新进展，首次实时观察了transmon量子比特中的准粒子隧穿。我们证明了准粒子隧穿贡献的量子位弛豫和纯退相在毫秒范围内。因此，准粒子隧穿不会限制相干性至少一个超出现有技术水平的数量级。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
On-chip quantum confinement refrigeration overcoming electron-phonon heat leaks
本文提出利用栅极电压操控的二维电子气作为片上冷却器，可将电子温度降低一半并保持一秒，通过阵列集成有望实现微开尔文级器件温度。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions
我们提出了微波测量的高品质因数超导谐振器，包括两个铝纳米桥约瑟夫森结在一个环并联的片上电容器。被捕获的准粒子（QP）移动共振频率，使我们能够探测被捕获的QP数和能量分布，并量化它们的寿命。我们发现，被困的QP人口服从吉布斯分布高于75 mK，与非泊松捕获统计。我们的研究结果是在定量协议与Andreev束缚态模型的运输，并展示了一个实用的方法来量化芯片上的QP人口和验证缓解策略在低温环境中。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap features due to quasiparticle tunneling in quantum dots coupled to superconducting leads
我们提出了一个微观理论的传输通过量子点设置耦合到超导导线。我们推导出一个主方程的约化密度矩阵的最低阶的隧穿哈密顿量，并专注于准粒子隧穿。对于足够高的温度下，由于热激发的准粒子，它可以用来观察系统的低偏置电压的激发态的子带隙区域中发生的运输。在双量子点的例子中，我们展示了如何亚能隙输运光谱可以做。此外，我们使用单能级量子点耦合到一个正常的和一个超导的铅给出了一个可能的解释，在实验中观察到的subgap功能发表在Appl.Phys.Lett。95，192103（2009）中所述。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stimulated quasiparticles in spin-split superconductors
在被交换场分裂的超导体中，热效应与自旋输运耦合。我们展示了在这样的系统中振荡的电磁场如何产生自旋不平衡，这可以用自旋极化探针检测到。探针信号的符号和幅度是由将场诱导的自旋能量不平衡转换为自旋不平衡的过程之间的竞争引起的，在低频处占主导地位，而在高频处微波驱动的对断裂。在自旋翻转散射的存在下，我们表明，交流激发也导致超导态的多稳态。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions
研究了具有d波序参量的高温超导体约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。利用微观哈密顿量和泛函积分方法，解析地得到了c轴扭曲约瑟夫森结的MQT速率（亚稳态寿命的倒数）。在扭转角为零的情况下，由于节状准粒子隧穿的存在，系统表现出超欧姆耗散。因此，MQT速率与有限扭转角情况相比被强烈抑制。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
