Quasiparticle tunneling: P(E) theory
本文用环境P（E）理论计算了非平衡准粒子约瑟夫森量子比特的能量衰减率。对于大电容量子比特，我们扩展了理论，包括准粒子的隧穿，它有一个电子和空穴一样的电荷分量。
2009-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal and Tunneling Pair Creation of Quasiparticles in Quantum Hall Systems
本文对量子霍尔系统中准粒子在不同填充因子下的热对产生进行了半经典分析。认为杂质产生的库仑势使带隙能大大降低。它还表明，隧道过程变得重要，在低温和强磁场。我们拟合典型的实验数据很好地基于我们的半经典的结果的间隙能量。
1999-07-19 cond-mat.mes-hall
Time-domain measurements of quasiparticle tunneling rates in a single-Cooper-pair transistor
我们测量，在实时，单个准粒子隧穿在一个单一的库珀对晶体管，使用射频反射仪的超导分支。我们通过分析晶体管的偶态和奇态的停留时间分布，直接提取了偶-奇和奇-偶跃迁速率。我们讨论了测量和分析技术，并报告准粒子隧穿率的温度和门依赖性。
2006-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rate of tunneling nonequilibrium quasiparticles in superconducting qubits
在超导量子比特中，量子态的寿命不能随温度的降低而任意延长。在低温下，由于电荷不平衡，电磁环境与超导岛之间的准粒子隧穿使凝聚态失去平衡。我们从一个非平衡态的唯象模型中得到了隧穿率，其中非平衡态准粒子隧穿激发了超导体中依赖于温度的化学势移动。作为结果，我们得到一个非单调的行为弛豫率作为温度的函数。依赖于某些量子比特的制造参数，非平衡准粒子的最低隧穿率只能发生在起始温度附近，低于该温度，非平衡准粒子将超过平衡准粒子。我们的理论还表明，这种隧道效应可以通过耦合到相位涨落的零点能量来影响量子比特跃迁的概率。
2015-02-07 cond-mat.mes-hall 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
Scaling dimension of quantum Hall quasiparticles from tunneling current noise measurements
准粒子激发态性质的确定是分数量子霍尔效应实验研究中的一个重要课题。我们提出了一个独立于模型的方法，通过测量两个平行四边形边缘之间的电流隧穿及其噪声来确定平行四边形准粒子的标度维数。与通常使用的仅测量隧穿电流的方法相比，该方法不易于由于隧道结的非普适物理而引起的误差。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase-dependent quasiparticle tunneling in Josephson junctions: Measuring the cos-phi term with a superconducting charge qubit
我们研究准粒子隧穿的库珀对盒，这是嵌入在超导环，以允许控制的总相位差的岛屿。相位影响岛的不同电子数宇称态之间的跃迁速率，这可以通过既定的手段在实验中观察到。相位依赖性还导致了经典约瑟夫森结的隧穿特性中的所谓cos-phi项。几十年来，这种效应一直存在争议;拟议中的方案开辟了一种独立的方式来探索它。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle tunneling in the Moore-Read fractional quantum Hall State
在分数量子霍尔系统中，分数电荷的准粒子可以在量子点接触的边缘之间隧穿。这种隧穿（或背散射）过程有助于电荷传输，并提供有关准粒子的电荷和统计信息。在这里，我们研究准粒子隧穿的摩尔-里德状态，其中准粒子的电荷e/4（非阿贝尔）和e/2（阿贝尔）可能共存，都有助于边缘输运。在一个磁盘的几何形状，我们计算的矩阵元素的e/2和e/4准空穴隧道通过大量的摩尔读状态，试图了解它们的相对重要性。我们发现电荷为e/2的准空穴的隧穿振幅比电荷为e/4的准空穴的隧穿振幅指数地小，两者的比值可以部分地归因于它们的电荷差异。我们发现，包括长程库仑相互作用的比例只有微弱的影响。我们简要地讨论了这些结果的相关性，最近的隧道和干涉测量实验在填充因子NU=5/2。
2009-11-02 cond-mat.mes-hall
Scaling analysis of the quasiparticle tunneling in the ${\mathbb Z}_k$ parafermion states
准粒子通过点接触在两个反向传播的边之间隧穿可以提供准粒子统计信息。先前对磁盘的研究发现了通过改变隧道距离的缩放行为。结果表明，在隧穿距离为零的极限下，阿贝尔准粒子隧穿服从标度分析，而非阿贝尔准粒子隧穿在标度指数上表现出一些非平凡的行为.由于圆盘几何形状的限制，我们通过改变纵横比$γ$，将分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，FWHH）态置于具有比圆盘更大的可调谐隧穿距离的圆柱表面。分析了Read-Rezayi ${\mathbb Z}_k$赝费米子态中准空穴，特别是非阿贝尔准空穴的标度行为.我们的目标是解决在长隧穿距离的标度参数的反常修正的存在。
2015-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Microsecond resolution of quasiparticle tunneling in the single-Cooper-pair-transistor
我们提出了一个单一的库珀对晶体管，其中个别准粒子中毒事件微秒的时间分辨率观察到的射频测量。热激活的准粒子动力学的影响，因此，我们能够确定中毒和非中毒过程的能量。特别是，我们能够分配一个有效的准粒子温度parameterized中毒率。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions
本文从理论上研究了s波/d波混合约瑟夫森结中的宏观量子隧穿以及节状准粒子和零能束缚态对宏观量子隧穿的影响。与d-波/d-波结相反，由于各向同性s-波超导体中的准粒子隧穿阻塞效应，节状准粒子和ZES引起的低能准粒子耗散被抑制。因此，在这些结中的固有耗散被发现是非常弱的。我们还研究了MQT在一个现实的s-波/d-波（Nb/Au/YBCO）的交界处，其中欧姆耗散在分流电阻是强于固有的耗散，并发现MQT是在目前的实验技术观察。这一结果表明s波/d波混合结在量子信息器件中具有很高的应用潜力。
2009-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Interactions suppress Quasiparticle Tunneling at Hall Bar Constrictions
分数带电准粒子在分数量子霍尔平台上穿越二维电子系统的隧穿在低温下将得到强烈增强。这一理论预测与最近对具有弱挤压量子点接触收缩的样品的实验研究不一致，在实验研究中观察到相反的行为。我们在这里认为，这个意想不到的发现是一个结果的电子-电子相互作用附近的点接触。
2004-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scaling and non-Abelian signature in fractional quantum Hall quasiparticle tunneling amplitude
研究了准粒子沿分数量子霍尔环两边缘之间的直线路径隧穿时隧穿振幅的标度行为。这种标度行为起源于有效场分析中带电准电子和准空穴的传播和隧穿。在环连续变形为准一维环的极限下，我们推测了几种情况下隧道振幅的精确函数形式，它精确地再现了有限系统中的数值结果。阿贝尔准粒子隧穿的结果是一致的标度分析，这使得提取的准粒子的共形尺寸。我们分析了Read-Rezayi Z_k-仿费米子态中阿贝尔和非阿贝尔准粒子的标度行为。有趣的是，非阿贝尔准粒子隧穿振幅表现出非平凡的k依赖的标度指数的修正。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
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
Correlated transport of FQHE quasiparticles in a double-antidot system
我们计算了具有填充因子$ν=1/(2m+1)$的初级量子霍尔液体的单个准粒子通过两个串联反点系统的隧穿相关的线性电导。在位库仑相互作用模拟了费米排斥，使准粒子动力学类似于隧穿电子的动力学。液体的边缘作为准粒子的水库，也创造了反点之间的隧穿耗散机制。在强耗散区，电导应该呈现出不寻常的共振峰，其宽度正比于准粒子相互作用能$U$。在弱阻尼区，共振电导峰的形状反映了反点的相干隧道耦合。准粒子隧穿速率的Luttinger液体奇点/从液体边缘表现为电导曲线中的一个额外的弱共振结构。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall
Kinetics of non-equilibrium quasiparticle tunneling in superconducting charge qubits
我们直接观察到低温非平衡准粒子隧穿在一对电荷量子比特的基础上的单库珀对盒。我们测量偶态和奇态的停留时间分布作为温度的函数，并解释这些结果使用的动力学理论。虽然偶态寿命是指数分布的，但奇态分布对短时间的权重更大，这意味着奇到偶隧道事件不是由齐次泊松过程描述的。平均奇态停留时间在低温下急剧增加，这与准粒子在达到热平衡之前隧穿出岛相一致。
2008-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A quantitative study of quasiparticle traps using the single-Cooper-pair-transistor
我们用射频反射法测量了单晶体管中的准粒子隧穿率。研究了在岛附近有和没有准粒子陷阱的器件。一个$10^2$到$10^3$倍减少的准粒子隧穿率到岛上的情况下观察到的准粒子陷阱。在准粒子陷阱样品中，我们还测量到准粒子隧穿率的相应降低。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Alternation and interchange of e/4 and e/2 period interference oscillations as evidence for filling factor 5/2 non-Abelian quasiparticles
5/2分数量子霍尔态电荷e/4激发服从奇异非阿贝尔统计是一个理论猜想。在边缘态干涉中，如果干扰准粒子环绕偶数个局域e/4电荷，这些所谓的非阿贝尔准粒子应该显示周期e/4 Aharonov-Bohm振荡，但如果奇数个被环绕，则振荡被抑制。为了检验这一假设，我们在5/2处进行扫掠面积干涉测量。我们观察到一个交替模式的e/4和e/2周期振荡的电阻。这种非周期性的交替与提出的非阿贝尔性质是一致的：e/4振荡发生在包围偶数个局域准粒子时，e/2振荡表示包围奇数个局域准粒子时。非周期性交替对应于对局域准粒子进行采样的预期区域扫描。重要的是，通过改变磁场将定域准粒子添加到包围区域会引起e/4和e/2振荡周期的互换，特别是与非阿贝尔e/4准粒子一致。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic properties of tunneling quasiparticles in graphene-based structures
研究了石墨烯基结构中准粒子的热力学性质。两个石墨烯超导层（一个超导组件放置在顶层石墨烯结构上，另一个组件放置在底部）由氧化物介电层隔开，中间是一个正常的石墨烯层。由于外栅电压的作用，产生了准粒子流，我们把它看作是不同层的电子-空穴对组成的气体。这是一个惊人的结果，鉴于这些系统的复杂性：我们已经建立了比热表现出普遍的（-T3）行为在低T，独立于栅极电压和超导能隙。对这一理论预测的实验观察将是我们理解临界无质量物质的重要一步。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall
Measurements of Quasiparticle Tunneling Dynamics in a Bandgap-Engineered Transmon Qubit
我们已经设计了transmon量子比特的带隙分布相结合的掺杂氧的铝隧道结电极和清洁铝作为准粒子陷阱，调查由于准粒子隧穿的能量弛豫。量子位的弛豫时间$T_1$被证明是不敏感的带隙工程。在相对较低的$E_J/E_C$下工作，使得transmon跃迁频率明显依赖于电荷宇称，从而使我们能够检测到穿过量子位结的准粒子隧穿。准粒子动力学已被研究，通过监测的频率切换由于偶/奇宇称变化的实时。它表明开关时间快于10 $μ$ s，表明必须减少准粒子诱导的弛豫以实现远长于100 $μ$ s的$T_1$。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Shot-noise evidence of fractional quasiparticle creation in a local fractional quantum Hall state
我们已经通过实验确定了分数准粒子的创建在隧道过程中通过本地分数量子霍尔（HHH）状态。在整数量子霍尔（IQH）系统中，在量子点接触（QPC）附近的低密度区制备了局域的量子H-H态。散粒噪声的测量揭示了一个明确的过渡，在低偏压下的基本电荷隧穿在高偏压下的分数电荷隧穿。分数散粒噪声与T1（1？T1），其中T1是IQH边缘信道的传输概率。这种二项分布表明分数准粒子从IQH态出现，并通过局部IQH态传输。对这一隧穿过程的研究将使我们能够阐明Laughlin准粒子的动力学行为。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
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
The effect of environmental coupling on tunneling of quasiparticles in Josephson junctions
本文研究了电磁环境中约瑟夫森隧道结中的准粒子隧穿。我们确定的隧道过程中，转移电荷和耦合到环境中的方式类似于正常的电子，和过程中，混合电子和空穴，从而创造电荷叠加。后者对超导体之间的相位差敏感，因此即使在零温度下也受到相扩散的限制。我们发现，在许多环境中的环境耦合被抑制，从而导致较低的准粒子衰变率，从而更好的超导体量子比特的相干性比以前预期的。我们的方法是非微扰的环境耦合强度。
2013-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Thermopower as a Possible Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall Liquids
本文证明了在适当的条件下，非阿贝尔量子霍尔液体的热电势是增强的。这是因为热功率在干净极限下测量每个电子的熵，而与非阿贝尔准粒子相关的简并度和熵在它们存在时增强熵。因此，热电势可以潜在地探测准粒子的非阿贝尔性质，并测量它们的量子维数。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relevance of multiple-quasiparticle tunneling between edge states at ν=p/(2np+1)
我们提出了一个解释的隧道电导和噪声通过一个点接触之间的边缘状态的Jain系列$ν=p/(2np+1)$，非常弱的背散射和低温的异常行为[Y.C. Chung，M. Heiblum，and V. Umansky，Phys. Rev. Lett. { \bf{91} }，216804（2003）]。我们认为边缘状态的中性模式以有限的速度传播，我们表明，他们的动力学激活导致意外的变化，温度幂律的电导。更重要的是，我们证明了多准粒子隧穿在低能量成为最相关的过程。这一结果将被用来解释电流噪声的实验数据，其中隧穿粒子的电荷可以达到单个准粒子电荷的$p$倍。在本文中，我们分析了电导和散粒噪声，以定量地证实所提出的方案。
2008-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle diffusion based heating in superconductor tunneling micro-coolers
在超导体-绝缘体-正常金属混合隧道结中，偏压在间隙下方，从正常金属中提取热电子导致电子冷却效应。注入超导体中的准粒子在隧道界面附近积累，从而提高了有效超导体温度。我们提出了一个简单的模型，多余的准粒子在一个额外的陷阱结超导带的扩散。这个扩散模型有一个完整的解析解，这取决于实验可访问的参数。我们发现结附近积累的准粒子降低了器件的效率。这项研究也是相关的更一般的情况下，利用超导隧道结，作为低温探测器。
2009-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Condensing non-Abelian quasiparticles
某些分数量子霍尔态的一个最有趣的特征是它们的准粒子服从非阿贝尔分数统计。到目前为止，候选的非阿贝尔波函数已被构造从共形块在巧妙地选择共形场论。在这项工作中，我们提出了一个层次方案，我们可以通过在父态中凝聚非阿贝尔准粒子（相对于准空穴）来构建子态，并表明子态具有不同于父态的非阿贝尔统计。特别是，我们讨论了玻色子的女儿，自旋极化摩尔读取状态在$ν=4/3$作为一个明确的例子。
2009-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bunching of Fractionally-Charged Quasiparticles Tunneling through High Potential Barriers
散粒噪声测量最近被用来测量分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称FWHH）体系中准粒子的电荷。对于分数填充因子nu=第一朗道能级的1/3和2/5，分别测量分数电荷q=e/3和e/5。本文研究了e/3准粒子与强后向散射体的相互作用，得到了一些意想不到的结果。当一个弱的反向散射体被引入到准粒子的无噪声电流的路径中时，准粒子的随机划分发生，并且出现与它们的电荷成比例的散粒噪声。具体地，在nu=1/3时，出现与q=e/3对应的噪声。然而，所测量的电荷随着后向散射变得更强而单调增加，渐近地接近q=e。换句话说，只有电子，或者三个聚束的准粒子，在被无噪声的准粒子流撞击时，穿过高势垒。在这里，我们表明，这种聚束的准粒子由一个强大的后向散射体依赖于平均占用（稀释）的冲击准粒子电流。对于非常稀的撞击电流，聚束完全停止，并且转移的电荷接近q=e/3。这些令人惊讶的结果证明了一束稀疏的准粒子，每个准粒子都带有e/3的电荷，可以穿过高势垒，而高势垒最初被认为是不透明的。
2002-02-09 cond-mat.mes-hall
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
Dephasing due to quasiparticle tunneling in fluxonium qubits: a phenomenological approach
磁通量子比特是在超导器件中实现量子信息的最有前途的候选器件之一，因为它既对电荷噪声不敏感（如磁通量子比特），又对磁通噪声不敏感（如电荷量子比特）。本文研究了准粒子隧穿约瑟夫森结时量子信息的稳定性。在微观上，这种失相是由于准粒子传输概率对量子比特状态的依赖性。我们认为，在现象学水平上的失相机制可以被理解为源于热流，这是由于可能的有效温度梯度，以及它们的量子比特状态的敏感性在设备中流动。新兴的退相时间被发现是不敏感的与实现的磁通量子比特的超电感的结的数量。此外，我们发现，移相时间增加二次方与并联电感的电路，突出了稳定的设备，这种移相机制。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall
Direct detection of quasiparticle tunneling with a charge-sensitive superconducting sensor coupled to a waveguide
本文提出一种基于超导量子比特直接耦合波导的准粒子探测器，通过相干散射测量准粒子数宇称，实现快速高信噪比探测，隧穿速率0.8–7 s⁻¹，时间分辨率低于10 μs。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling Spectroscopy of Quasiparticle Bound States in a Spinful Josephson Junction
一段InAs纳米线，限制在两个超导引线之间，光谱测量作为门电压和超导相位差的函数，使用第三正常金属隧道探针。奇电子占据的子隙共振-被解释为涉及一个受限电子和一个来自超导引线的准粒子的束缚态，让人想起Yu-Shiba-Rusinov态-在较高的磁场下演变成近藤相关的共振。一个额外的零偏置峰的来源不明，观察到共存的准粒子束缚态。
2012-11-16 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
Thermopower as a Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall States
本文已被一个新的预印本所取代：Kun Yang和Bertrand I。Halperin，arXiv：0901.1429.
2009-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum nano-electromechanics with electrons, quasiparticles and Cooper pairs: effective bath descriptions and strong feedback effects
利用量子噪声方法，我们讨论了普通金属和超导单电子晶体管（SET）耦合到机械谐振器的物理。特别注意的是通过非相干库珀对隧穿（无论是通过约瑟夫森准粒子（JQP）或双约瑟夫森准粒子（DJQP）过程）发生运输的制度。我们发现，令人惊讶的是，隧道库珀对（或超导准粒子）的反作用可以用来显着冷却振荡器。我们还讨论了在这个系统中的负阻尼效应的物理起源，以及它们如何可以导致一个政权的强机电反馈，尽管弱SET -振荡器耦合，振荡器的运动强烈影响隧道的库珀对。我们表明，在这种制度下，振荡器的特点是由一个能量依赖的有效温度。最后，我们讨论了非相干库珀对隧道的反作用效应与具有可移动反射镜的光学腔中有质动力效应之间的强烈相似性;在我们的情况下，隧道库珀对扮演了腔光子的角色。
2005-08-01 cond-mat.mes-hall
Dynamics of parametric fluctuations induced by quasiparticle tunneling in superconducting flux qubits
我们对超导磁通量子比特中两态参量涨落的动力学进行了实验研究。在光谱测量中，涨落子表现为双线。当量子位与两条双线中的一条共振激发时，读出结果的相关性表现出指数时间衰减，这提供了对涨落跃迁速率的测量。在40 ~ 158 mK范围内，速率随温度的升高而增大。根据跃迁率和双线分裂的大小，我们认为这种涨落是由准粒子隧穿引起的。这些结果证明了考虑准粒子作为磁通量子比特退相干源的重要性。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quasiparticle Trapping In Three Terminal Ferromagnetic Tunneling Devices
最近，人们研究了超导体/铁磁体混合结构，以解决铁磁性和超导性之间的相互作用。它们也为研究非平衡超导开辟了新的途径。在这里，我们表明，它是如何可能的超导薄膜（S）中产生的平衡激发被本地化的铁磁陷阱（F）。具体而言，与S良好接触的铁磁纳米体积表示间隙边缘处的准粒子（QP）的势阱。由于超导邻近效应在F中被高度抑制，QPs被有效地捕获，并且它们与陷阱中的自由电子共享它们的能量。在陷阱中的电子温度Te可以增加高达60%，从浴温度在320 mK的隧道光谱法测量使用第二结。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic field induced resistance properties at filling factor 5/2 consistent with non-Abelian e/4 quasiparticles in multiple sized interferometers
在相关二维电子气中，填充因子为5/2的非阿贝尔e/4准粒子在其边缘传播的干涉测量中具有一个建议的特定性质：包围偶数个局域e/4准粒子允许表达e/4 Aharonov-Bohm（A-B）振荡，但如果包围奇数个，则这些振荡将被抑制。这张照片在这里明确地测试了不同地区的多个干涉仪。扫描B-场改变了5/2填充因子附近的包围局部化e/4准粒子数，并且观察到每个干涉仪在该器件区域特定的5/2周期附近的电阻中的振荡。每个设备的测量干涉面积和相应的5/2电阻振荡周期的产品被发现同意与预期的磁通量子添加需要在本地化的e/4数的奇偶性变化。这一结果表明，一个高度具体的非阿贝尔性质的准粒子激发在5/2填充表示在多个干涉仪。
2012-04-09 cond-mat.mes-hall
Interference measurements of non-Abelian e/4 & Abelian e/2 quasiparticle braiding
填充因子为$ν=5/2$和$7/2$的量子霍尔态具有阿贝尔电荷$e/2$准粒子和非阿贝尔电荷$e/4$准粒子。后者的非阿贝尔统计已被预测显示出惊人的干涉签名，奇偶效应。通过测量电阻振荡作为一个功能的Fabry-Pérot干涉仪的磁场使用新的高纯度异质结，我们首次报告的非阿贝尔性质的激发在$ν=7/2$的实验证据。在这两个$ν=5/2$和$7/2$，我们还检查，为第一次，费米子宇称，拓扑量子数的偶数个非阿贝尔准粒子。观察到的$e/4$振荡的相位在两个填充因子附近都是可重复的，并且在长时间（小时）内是稳定的，这表明费米子宇称是稳定的。在这两个分数，当相位波动被观察到，他们主要是$π$相位翻转，无论是费米子宇称变化或变化的封闭$e/4$准粒子的数量一致。我们还研究了较低的频率振荡在这两个国家的阿贝尔干涉过程。总之，这些结果构成了$e/4$准粒子的非阿贝尔性质的新证据;它们的组合费米子宇称的观测寿命进一步加强了它们在拓扑量子计算中的实用性。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling and Relaxation of Single Quasiparticles in a Normal-Superconductor-Normal Single Electron Transistor
我们研究的混合单电子晶体管的性质，涉及一个小的超导岛夹在正常的金属引线，这是由直流加交流电压驱动。为了描述它的性质，我们从微观理论推导出一组耦合方程。它们由一个主方程的概率找到岛上的多余的电荷，与利率取决于非平衡准粒子的分布。它们的动力学遵循一个动力学方程，该方程解释了单电子隧穿激发以及由于与声子的相互作用而导致的弛豫和最终复合。我们的低温结果比较以及最近的实验结果，交流驱动的混合单电子旋转门。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb blockade of anyons
库仑相互作用使填充因子为$ν=1/(2m+1)$的初级量子霍尔液体中的任意准粒子转变为硬核任意子。通过将一维阿贝尔任意子的Wigner-Jordan描述扩展到隧穿问题，我们建立了一个多反点系统中这种准粒子的相干输运模型。我们表明，即使在{ \em缺乏}的准粒子交换的无离子交换统计表现在隧道电导。特别地，它可以被看作是与准粒子隧穿通过三个反点的线相关的非零共振峰。
2007-08-28 cond-mat.mes-hall
Antidot tunneling between Quantum Hall liquids with different filling factors
我们考虑隧道穿过具有不同填充因子的量子霍尔液体的两个边缘之间的两个点接触$ν_{0,1}=1/ (2m_{0,1}+1)$与$m_0-m_1\equiv m>0$。在强隧穿极限的点接触之间形成的反点的属性被证明是非常不同的$ν_0 =ν_1$的情况下，包括消失的平均总电流在两个接触和准粒子的电荷$e/m$。对于$m>1$，准粒子隧穿导致通过反点的有效通量的非平凡的$m$态动力学，其恢复通量中电流的常规“电子”周期性，尽管准粒子的分数电荷和统计。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective states of non-abelian quasiparticles in a magnetic field
受Moore-Read ν= 1/2态远离半填充物理的启发，我们研究了非阿贝尔e/4准粒子在磁场中的集体态.我们考虑两种类型的集体状态：不可压缩液体和维格纳晶体。在不可压缩液体的情况下，我们构建了一个自然的状态序列，可以被认为是一个非阿贝尔推广的劳克林状态。这些状态与一系列从摩尔-里德状态衍生的分层状态相关联-其中最简单的发生在填充分数8/17和7/13。有趣的是，我们发现层次状态是阿贝尔的，即使他们的父状态是非阿贝尔的。在维格纳晶体的情况下，我们构建了两个候选状态。我们发现它们也是阿贝尔的--与前面的分析一致。
2009-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized quasiparticle tunneling in spin-filter pseudospin-valve devices
自旋过滤隧道结的自旋选择特性可以与传统的金属铁磁体结合，用于超导器件中自旋极化准粒子的调控。我们报道了用双层氮化物自旋过滤隧道势垒（DyN或GdN）和过渡金属铁磁体（Co和Gd）制作的赝自旋阀器件。我们在这些设备中显示电阻开关对应于它们的互磁化方向的平行和反平行配置。利用最佳的沉积工艺，可以实现Co层的部分氮化。在Co-DyN界面处的磁性死的原生CoN $_x$层在这些器件中起到屏障的作用。在伪自旋阀与Co，发现较低的电阻为反平行状态相比，平行配置。在Gd掺杂的赝自旋阀中观察到反向电阻开关行为。这些器件中电阻开关的存在进一步证实了DyN和GdN隧道势垒的自旋过滤性质。在这些器件中，不同温度下的准粒子输运与传统的N-I-S隧穿模型是一致的。这些器件可以进一步设计用于调节超导自旋电子器件中的自旋极化超电流。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
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
Electrostatic control of quasiparticle poisoning in a hybrid semiconductor-superconductor island
该研究针对超导器件中准粒子中毒导致性能下降的问题，在InAs/Al混合纳米线库仑岛上实现准粒子中毒的静电调控，发现栅极可使固定势垒的峰上隧穿速率变两个数量级，还探究了温度与磁场的影响。
2022-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fractional Coulomb blockade for quasiparticle tunneling between edge channels
研究了分数量子霍尔机制下$1.4~\mathrm{μm}$宽量子点的磁电导。对于填充因子为$\approx 2/3$和$\gtrsim 1/3$的量子点，所观察到的库仑共振在磁场中表现出周期性调制。这表明量子点中2/3分数量子霍尔态的非平凡重构。我们提出了一个模型的充电系统的稳定性图假设两个可压缩区域分开的填充因子$2/3$和$1/3$，分别不可压缩的条纹。由磁场周期对总磁场的依赖关系，我们构造了量子点中的零场电荷密度分布。两个可压缩区域之间的隧穿表现为分数库仑阻塞。对于两个填充因子区域，我们通过与填充因子2处的测量值进行比较来提取分数电荷$e^*/e = 0.32 \pm 0.03$。由于它们与量子霍尔法布里-珀罗干涉仪的密切关系，我们对分数量子霍尔机制中量子点的研究扩展并补充了研究任意子分数量子霍尔准粒子性质的干涉实验。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall
Decoherence of superconducting qubits caused by quasiparticle tunneling
在超导量子比特中，量子比特自由度与准粒子的相互作用定义了量子比特相干性的基本限制。本文发展了准粒子隧穿约瑟夫森结引起的纯退相率Γ_∞和结中Andreev态占据变化引起的非均匀展宽的理论。为了估计Γ_π，我们推导了量子比特动力学的主方程。自由准粒子在接近超导能隙的能量处具有大的态密度，从而提高了它们的隧穿率。然而，我们发现，与当前大多数量子比特设计（相位和通量量子比特，transmon，fluxonium）中由外在因素决定的速率相比，Γ_p很小。其中单个结被SQUID环取代的分裂transmon代表了可以使测量Γ_π成为可能的例外。量子比特频率的波动导致非均匀加宽，这可能是由与相位偏置约瑟夫森结相关的Andreev态的占据数的波动引起的。这种机制可以在具有小面积结的量子位中揭示，因为它引起的频率的最小相对变化是结中传输通道的倒数。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Electron-Tunneling-Assisted Non-Abelian Braiding of Rotating Majorana Bound States
费米子宇称的涨落对非阿贝尔任意子统计的证明是有害的。在这里，我们展示了一个引人注目的例外，在这种波动被积极使用。提出了一种从隧道尖端到四个Majorana束缚态旋转的Corbino结构约瑟夫森结的相干电子输运理论。当多量子点旋转时，电子隧穿从尖端发生到其中一个多量子点，从而改变了多量子点的费米子宇称。隧道事件与旋转相结合，使我们能够确定一种新的编织运营商，不与编织周期在没有隧道的情况下，揭示了非阿贝尔性质的MBS交换。时间平均的隧穿电流表现出共振作为一个函数的尖端电压的周期，这是一个直接的后果之间的非换向编织操作的干扰。我们的工作开辟了一种可能性，利用宇称非守恒过程来控制非阿贝尔状态。
2020-11-06 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
Unusual quasiparticles and tunneling conductance in quantum point contacts in $ν=2/3$ fractional quantum Hall systems
该研究精确求解了ν=2/3分数量子霍尔系统中量子点接触的隧穿问题，发现电导随电压饱和于e²/2h，并出现由电荷e/2准粒子携带的反向散射，提出了揭示边缘态性质的实验方案。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Search for electron liquids with non-Abelian quasiparticles
我们使用精确的数值对角化在非阿贝尔准粒子统计的分数量子霍尔态的搜索。对于部分填充的第二朗道能级中的（最有希望的）状态，搜索被缩小到填充因子$7/3 <ν_e<8/3$的范围。在这个范围内，能谱和关联函数的分析，计算包括有限宽度和朗道能级混合，支持在$ν_e=5/2$（成对摩尔-读取“Pfafian”状态）和12/5（集群读取-Rezayi“parafermion”状态）的突出的非阿贝尔候选人。在这个范围之外，非相互作用的复合费米子模型与四个附加通量量子的验证，产生家庭的量子液体与分数，但阿贝尔统计。的边界$ν_e=7/3$状态被证明是热力学连接到劳克林液体，但其短程相关性是显着不同的。
2009-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron and Quasiparticle Exponents of Haldane-Rezayi state in Non-abelian Fractional Quantum Hall Theory
基于具有隐自旋SU（2）对称性的手征费米子模型（或Weyl费米子模型），计算了Haldane-Rezayi（HR）分数量子Hall（HHH）态的准粒子传播子.对于每个总自旋和总动量，手征费米子模型的谱与描述HR态边缘谱的SU（2）c = -2模型的谱相同.
1997-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
