Splitting a single Cooper-pair with microwave light
我们测量了铝超导双量子点，发现它的电阻抗，特别是它的量子电容，取决于它是否包含一个单一的断裂库珀对。通过这种方式，我们能够实时观察到库珀对的热激活断裂和复合。此外，我们还应用了外部微波光，通过吸收单个微波光子来破坏单个库珀对。
2014-03-28 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Josephson Capacitance
在分离库珀对盒（CPB）中测量了其相位栅偏置平面上的有效电容。我们的低频无功测量方案允许纯粹探测CPB能带结构引起的电容敏感性。使用光谱手段独立确定的参数对数据进行定量解释。此外，我们在实践中表明，该方法提供了一种有效的方式来做非破坏读出的CPB量子态。
2006-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Characterization of an entangled system of two superconducting qubits using a multiplexed capacitance readout
我们描述了一对库珀对盒耦合固定电容使用光谱和测量的基态量子电容。我们使用提取的参数来估计两个量子比特之间的纠缠度或纠缠度。我们还提出了一个多路复用的量子电容测量技术，这是在原则上可扩展到一个大的超导量子位阵列的彻底演示。
2008-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sensitivity to parameters of STIRAP in a Cooper-Pair Box
在超导纳米电路领域的快速实验进展引起了对这些宏观相干系统的先进量子控制技术的越来越多的追求。在这里，我们从理论上证明了受激拉曼绝热通过（STIRAP），一个行之有效的方法在量子光学，应该是可能的与量子设置的库珀对盒。我们找到的参数优化的过程中，并显示该计划似乎是强大的，对退相干，即使与现有的技术应该是可实现的。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall
Electric Aharonov-Bohm effect without a loop in a Cooper pair box
我们预测了库珀对盒在一个电场中的无力标量Aharonov-Bohm效应，在一定的距离没有形成一个封闭的路径的干扰电荷。不同电荷态的叠加在消除闭环中起着主要作用，这与原始的拓扑Aharonov-Bohm效应不同。相移由依赖于电荷态的局域场相互作用能决定。此外，我们提出的设置不需要一个脉冲实验的快速开关的电位，这消除了主要的实验障碍，观察理想的电Aharonov-Bohm效应。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall
Discrete control of capacitance in quantum circuits
本文提出利用库珀对晶体管中的陈绝缘体物理实现充电能与电容的离散控制，从而以指数级降低的噪声敏感性构建受保护的可调量子比特。
2023-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb Blockade and Coherent Single-Cooper-Pair Tunneling in Single Josephson Junctions
我们测量了小电容单约瑟夫森结在低温（T < 0.04 K）下的电流-电压特性，其中单结与电磁环境之间的耦合强度由一维直流SQUID阵列控制。当SQUID阵列的零偏电阻远高于量子电阻h/e^2 = 26 kohm时，我们清楚地观察到库珀对隧穿的库仑阻塞，甚至出现了负微分电阻区。负微分电阻是单个约瑟夫森结中相干单库珀对隧穿的证据。
2001-05-28 cond-mat.mes-hall
Design of a Cooper pair box electrometer for application to solid-state and astroparticle physics
我们描述的设计和操作原理的快速和灵敏的静电计工作在毫开尔文温度下，其目的是在实验中需要低反作用或高灵敏度，以取代传统的半导体电荷放大器。静电计由耦合到微波谐振器的库珀对盒（CPB）组成，微波谐振器将电荷变化转换为谐振频率偏移。我们分析了灵敏度对器件的各种参数的依赖关系，并推导出它们的优化。通过利用这种静电计的非线性，并使用传统的纳米纤维和测量技术，可以实现几个$10^{- 7} e / \sqrt{Hz}$的电荷灵敏度，这优于现有的单电荷静电计。
2017-11-23 cond-mat.mes-hall
Designing XY and Dzyaloshinskii--Moriya couplings in Majorana Cooper pair boxes
Nagoya University（名古屋大学）；Chiba University（千叶大学）
通过调控Majorana Cooper对箱网络中的自旋耦合，实现XY和Dzyaloshinskii--Moriya相互作用，为量子自旋系统提供新的工程平台。
2026-11-11 cond-mat.mes-hall
Reflections on Quantum Reflectometry: Quantum and Tunneling capacitances as well as Sisyphus and Hermes resistances
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院B.维尔金低温物理与工程研究所）；V. N. Karazin Kharkiv National University（哈尔科夫国立大学）；Department of Mathematics, Kyiv School of Economics（基辅经济学院数学系）；Quantum Motion（量子运动公司）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Quantum Computing Center, RIKEN（理研量子计算中心）；Physics Department, The University of Michigan（密歇根大学物理系）
本文探讨了量子反射法中量子与隧道电容以及西西弗斯与赫尔墨斯电阻的描述，分析了量子系统与经典谐振器耦合时的特性。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge echo in a Cooper-pair box
一个自旋回波型技术被应用到一个人工的二能级系统，利用电荷自由度在一个小的超导电极。栅极电压脉冲用于产生必要的脉冲序列，以消除时间系综测量中的不均匀性效应，并获得重新聚焦的回波信号。所观察到的回波信号的衰减时间与估计的退相干时间的比较表明，由于1/f电荷噪声的低频能级波动占主导地位的系统中的失相。
2001-11-21 cond-mat.mes-hall
Cooper Pair Transport in a Resistor-Biased Josephson Junction Array
研究了通过片上Cr电阻偏置的小Al约瑟夫森结长阵列的直流输运特性。IV-特性显示了一个大的库仑阈值电流以及负斜率区域，表明自治布洛赫振荡的制度，高达相当高的频率f = I/2 e ~1 GHz，与其他团体报道的单结。另一方面，小深度的回弯意味着低占空比和宽频谱的振荡，这归因于偏置电阻器的阻抗不够高。在一个小的偏置电流的自我维持的开关过程中被用来研究的开关电压的统计数据，并确定被发现大大超过几何结电容的有效布洛赫电容。
2006-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Effects in Small-Capacitance Single Josephson Junctions
我们在低温（T=0.02-0.6 K）下测量了小电容单约瑟夫森结的电流-电压（I-V）特性，其中单结与电磁环境之间的耦合强度由一维直流SQUID阵列控制。单结I-V曲线对环境阻抗敏感，可现场调谐。当SQUID阵列的零偏电阻R_0'远大于量子电阻R_K = h/e^2 = 26 kohm时，我们观察到了对库珀对隧穿的库仑阻塞，甚至出现了负微分电阻区。在电流偏置单约瑟夫森结理论中，负微分电阻是相干单库珀对隧穿的证据。在此理论基础上，对R_0' >> R_K时的I-V曲线进行了数值计算，并与实验结果进行了比较。数值计算与实验定性一致。我们还讨论了单结约瑟夫森I-V曲线的R_0'依赖性，即通过改变与环境的耦合驱动超导体-绝缘体转变。
2003-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Landau-Zener Transitions and Rabi Oscillations in a Cooper-Pair Box: Beyond Two-Level Models
我们研究了超导库珀对盒中的量子干涉效应，考虑到隧穿过程涉及一个和两个库珀对的可能性。在三能级模型的框架下分析了量子动力学。我们计算了门电荷线性扫描的朗道-齐纳几率，并研究了周期性驱动的三能级系统在共振和非共振条件下的拉比振荡。结果表明，Landau-Zener概率揭示了两种不同的模式：“步”和“拍”的行为与量子干涉效应。这两个政权的控制提供了两个特征时间尺度的问题之间的比率的变化。我们证明，通过分析一个周期性驱动的三能级系统，如果允许某些对水平之间的直接过渡和微调到共振，这个问题被映射到两个级别的拉比模型。如果能级对之间的跃迁是禁止的，则在隧穿过程中将出现涉及二阶的非共振拉比振荡。这种效应可以通过测量由相同奇偶性表征的库珀对盒的状态之间随时间缓慢变化的总体差异来观察。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Small-Capacitance Josephson Junctions: One-Dimensional Arrays and Single Junctions
我们回顾了小电容约瑟夫森结的实验。在直流超导量子干涉仪（SQUID）结构中制作约瑟夫森结时，利用外加磁场可以原位调谐约瑟夫森耦合。为了研究超导体-绝缘体转变，研究了一维小电容直流SQUID阵列的电输运性质。该阵列还被用于偏置单个约瑟夫森结，并且在单个结中观察到明显的库珀对隧穿的库仑阻塞。
2003-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum Measurement of a Coupled Nanomechanical Resonator -- Cooper-Pair Box System
我们表现出两种效果作为考虑二阶校正的纳米机械谐振器的频谱静电耦合到一个库珀对盒的结果。库珀对盒的频谱以依赖于谐振器的Fock状态的方式被修改。类似地，谐振器的频率变得依赖于库珀对盒的状态。我们考虑是否可以利用这些频移来制备Fock状态的纳米机械谐振器，进行量子非破坏测量的谐振器Fock状态，并区分相位状态的库珀对盒。
2003-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cooper pair tunneling in circuits with substantial dissipation: the three-junction R-pump for single Cooper pairs
我们提出了一个电路，包括一个线性阵列的三个小电容超导隧道结与微型电阻（R > R_Q = h/4e^2 = 6.5 kOhm）连接到这个阵列的两端。由于库仑阻塞效应和耗散环境对超电流的影响，该电路实现了单个库珀对的门控转移。介绍了Al-Cr库珀对R泵的首次实验。
2000-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanical Lamb-shift analogue for the Cooper-pair box
我们估计了耦合微机械栅电极的量子运动对库珀对盒能级分裂的修正。虽然由于零点运动的校正是非常小的，它应该可以观察到热运动引起的光子辅助隧穿电流的校正。
2001-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Superconducting circuit protected by two-Cooper-pair tunneling
我们提出了一种基于有效电路元件的受保护超导量子比特，它只允许库珀对隧穿。这些动力学产生了一个几乎退化的基态流形索引的奇偶性隧道库珀对。我们表明，当电路元件被一个大的电容分流，这个流形可以被用作一个逻辑量子比特，我们希望是不敏感的多重弛豫和退相机制。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement and decoherence of a micromechanical resonator via coupling to a Cooper box
我们分析了电容耦合到库珀盒的微机械谐振器的量子动力学。通过对库珀盒进行适当的量子态控制，可以将谐振器驱动为空间分离态的叠加。库珀盒也可以用来探测环境诱导的共振器叠加态的退相干。
2001-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effect of quantum fluctuations on even-odd energy difference in a Cooper-pair box
研究了量子电荷涨落对超导岛（库珀对盒）与大超导体隧道结偶奇能差的影响。奇偶能量差对于理解准粒子“中毒”效应是很重要的，它决定了准粒子在库珀对盒中的激活能。我们发现，由于量子电荷涨落引起的激活能的重整化依赖于结的无量纲正常态电导g_T，并且在g_T >> 1时变得很强。
2007-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noncrossing Approximation for the Anisotropic Kondo Model: Charge Fluctuations in a Quantum Box
将非交叉近似（NCA）推广到具有任意各向异性交换耦合和外磁场的多通道近藤自旋哈密顿量，并在Matveev映射的框架下应用于库仑阻塞下单电子盒中的电荷涨落.计算了窄点接触下的电荷阶跃和电容随温度的变化关系。在低温和接近简并点时，电容线形状呈现出与U/ \sqrt{T}的近似缩放，其中U是栅极电压与简并点的偏差。这种标度关系被提出作为一个尖锐的实验诊断的非费米液体物理系统在低温下。详细讨论了近藤NCA的可靠性和不足之处。通过与Poor-man标度的比较，我们能够指出粒子-粒子过程的遗漏是NCA缺陷的根源。设计了一个扩展的图解方案来修正NCA的缺陷。
2001-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Adiabatic self-vibrations generated by inelastic Andreev tunneling in a movable Cooper-pair box
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究所）；Charles University（查理大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Gothenburg（哥德堡大学）
本文提出了一种无需外部反馈的自振荡方案，通过可移动库珀对盒在非弹性安德鲁隧道效应下的绝热极限实现二维自振荡，克服了传统反馈方法的频率依赖性限制。
2026-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Out-of-Equilibrium Admittance of Single Electron Box Under Strong Coulomb Blockade
本文研究了非平衡单电子箱中的导纳和能量耗散。该系统由一个小的金属岛耦合到一个巨大的水库通过单一的隧道结。岛中电子的电势由附加的栅电极控制。该能量耗散由AC栅极电压引起。考虑了强库仑阻塞的情况。我们重点讨论了电子相干性可以忽略，但由于库仑相互作用，电荷的量子涨落很强的情况。我们得到了在特定条件下的导纳。结果表明，即使处于非平衡状态，能量耗散率也可以通过电荷弛豫电阻和重整化栅电容来表示。我们建议用导纳作为测量系统中对应于集体激发的玻色子分布的工具。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall
Coherent oscillations in a Cooper-pair box
本文分析了Nakamura { \it et al.}（Nature { \bf 398}，786（1999））中关于约瑟夫森结器件中的量子态控制。通过考虑盒的充电状态的检测中涉及的相关过程和门脉冲的现实描述，我们能够以定量的方式分析实验的某些方面（如测量电流的幅度）。
2001-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Readout of superconducting flux qubit state with a Cooper pair box
研究了一种以库珀对盒为传输子的超导磁通量子比特态读出方案。量子比特态由两个简并态的叠加组成，其中电荷和相位自由度是纠缠的。由于transmon对外部涨落的鲁棒性，我们的读出方案使得通量量子比特态的量子非破坏和单次测量成为可能。在由交流电场驱动的$π/2$旋转之后，可以通过使用非线性约瑟夫森放大器来执行量子比特状态读出。
2012-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Cooper-Pair Box Coupled to Two Resonators: An Architecture for a Quantum Refrigerator
超导电路为实现量子制冷机提供了一个很有前途的平台。基于此，我们制作了一个门控的库珀对盒，电容耦合到两个不同频率的超导共面波导谐振器，并进行了光谱分析。我们实验证明了一个电荷量子比特到两个超导谐振器的强耦合，具有在GHz频率下对量子比特进行电压驱动的能力。我们继续讨论如何将测量设备修改为循环量子制冷机，通过用普通金属电阻器作为热浴来终止谐振器。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kinetics of quasiparticle trapping in a Cooper-pair box
本文研究了超导岛（库珀对盒）中准粒子俘获和发射过程的动力学。在低温下，盒子上的电荷在两种状态之间波动，电子数为偶数和奇数。假设奇电子态具有最低的能量，我们评估的库珀对盒的偶数和奇数电子态的寿命分布。偶数电子态的寿命是一个指数分布的随机变量，对应于用准粒子“毒害”岛的齐次泊松过程。奇电子态的寿命分布可能偏离指数分布。这些偏差来自两个来源-超导体中准粒子态密度的特殊性和准粒子能量通过声子发射弛豫的可能性。除了寿命分布，我们还发现捕获和发射过程产生的电荷波动的谱密度。准粒子在库珀对盒中的停留时间的复杂统计可能导致噪声谱与洛伦兹形式的强烈偏离。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High Efficiency CVD Graphene-lead (Pb) Cooper Pair Splitter
我们在石墨烯基器件中展示了高效率的库珀对分裂。我们利用真正的Y形设计，有效地将分裂通道更紧密地放置在一起：石墨烯被用作中心超导电极以及QD输出通道，这与以前的设计不同，在以前的设计中，传统的超导体与不同材料的量子点（QD）的隧道势垒一起使用。石墨烯中的超导性经由邻近效应诱导，从而导致大的测量超导能隙$Δ=0.5$ meV和长的相干长度$ξ=200$ nm。石墨烯-石墨烯、平坦的、二维的超导体-QD界面降低了量子点的电容，从而增加了充电能量$E_C$（与先前的器件相比）。因此，我们测量的可见度高达96%，分束效率高达62%。最后，该装置利用通过化学气相沉积生长的石墨烯，允许具有增加的复杂性的潜力的标准化装置设计。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Correlation-induced suppression of decoherence in capacitively coupled Cooper-pair boxes
在库珀对盒（CPB）中，来自栅偏压和背景陷阱的电荷涨落严重限制了电荷量子比特的性能。在这里，我们提出了一个实验上可实现的方法来控制这些电荷波动的退相干效应，使用两个强电容耦合的CPB。这个耦合盒系统具有两个态的低退相干子空间。我们的研究结果表明，盒间库仑关联可以帮助显着抑制退相干的两能级系统，使其成为一个有前途的候选人作为一个逻辑量子比特，使用两个CPB编码。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A lattice gas model of a single Cooper pair box
有大量的实验和理论结果支持通过纳米约瑟夫森结实现的“宏观量子比特”的图景。另一方面，这种系统的标准模型给出了一个单一的自由度，建议他们的半经典行为，由于本地化机制所造成的强耦合到环境。事实上，在置于双阱势中的原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中观察到了这样的机制--双阱势系统在数学上等价于约瑟夫森结。本文以库珀对盒为例，用格子气模型代替库珀对的BEC型模型，可以减少“去量子化”的环境效应，并可以解释实验数据，特别是弛豫时间测量值之间存在的巨大差异。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluxonium: single Cooper pair circuit free of charge offsets
基于隧道结的单库珀对量子线路在计量学和量子信息应用中的前景受到“偏移”电荷-许多固态系统固有的随机、缓慢漂移的微观电荷的影响的严重限制。通过将小结与大电容隧道结串联阵列的约瑟夫森动力学电感分流，从而保证所有超导岛至少通过一个大结与电路相连，我们实现了一种对偏移电荷完全不敏感的新型超导人造原子。然而，它的能级表现出与单库珀对效应相关的非谐结构，这是固态量子计算的有用组成部分。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comment on: "Introducing the Transmon: a new superconducting qubit from optimizing the Cooper Pair Box"
根据原始论文作者和本评论作者之间的相互协议，本评论已被撤回。
2009-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spectroscopic Evidence of the Aharonov-Casher effect in a Cooper Pair Box
我们观察了Aharonov-Casher（AC）干涉对含有对称库珀对盒（CPB）和大电感的超导系统的频谱的影响。通过改变CPB岛上诱导的电荷$n_{g}$，我们观察到了周期为$Δn_{g}=2e$的器件光谱的振荡。这些振荡归因于电荷控制的交流干扰之间的CPB约瑟夫森结的磁通隧道过程。对于电荷$n_{g}=e(2n+1)$，已经观察到隧穿的完全抑制（完全相消干涉）。CPB在这个制度代表的$4π$周期约瑟夫森元件，它可以用于宇称保护超导量子比特的发展。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rf-induced transport of Cooper pairs in superconducting single electron transistors in a dissipative environment
我们研究了低温和低电压偏置的超导铝单电子晶体管中的电荷输运在耗散环境中，实现为芯片上的高欧姆铬微带。在我们的具有相对大的充电能量值Ec > EJ的样品中，其中EJ是约瑟夫森耦合的能量，发现两种传输机制占主导地位，两者都基于单个库珀对的离散隧穿：取决于栅极电压Vg，经由晶体管岛的对的顺序隧穿（在点Qg = CgVg = e mod（2 e）周围的晶体管的打开状态下，其中Cg是栅极电容）或它们通过晶体管的共隧穿（对于远离这些点的Qg）被发现在净电流中占主导。由于我们的晶体管的开放状态已被发现是不稳定的准粒子中毒，高频栅极循环（在f ~ 1 MHz）被应用于研究顺序隧穿机制。一个简单的模型的基础上的主方程被发现是在一个很好的协议与实验数据。
2003-12-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear dynamical topological phases in Cooper-pair box array
本文提出拓扑性质仅由动力学揭示的电容耦合Cooper-pair box阵列，证明静态平庸系统可在猝灭动力学中随输入强度呈现非线性拓扑相变。
2022-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Advanced control with a Cooper-pair box: stimulated Raman adiabatic passage and Fock-state generation in a nanomechanical resonator
在超导纳米电路领域的快速实验进展引起了对这些宏观相干系统的先进量子控制技术的越来越多的追求。在这里，我们从理论上证明，受激拉曼绝热通道（STIRAP）应该是可能的量子设置的库珀对盒。该方案对退相干具有鲁棒性，即使在现有技术下也应该是可实现的。作为应用，我们提出了一种方法，产生单声子态的纳米机械谐振器的真空激励绝热通道与超导纳米电路耦合到谐振器。
2005-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Parallel InAs nanowires for Cooper pair splitters with Coulomb repulsion
最近，由外延生长的超导体（SC）壳连接的两个平行的InAs纳米线组成的混合纳米结构变得可用。由于无缺陷的SC-半导体界面和两个准一维通道的接近，这些新的平台可以被用来空间分离纠缠电子对通过使用量子点（QD）在所谓的库珀对分裂（CPS）过程。量子点之间的最小化距离克服了基于单线的几何结构的限制，并且可以提高分裂效率。在这里，我们调查CPS在这样的设备中，第一次，其中强点间库仑排斥也存在和深入研究。我们从理论上分析了库仑相互作用对CPS效率的轻微降低，并与实验进行了比较。尽管交叉Andreev反射（CAR）和线间电容之间的竞争，观察到一个显着的CPS信号指示超导耦合的主导地位。我们的结果表明，应用具有外延SC的平行InAs纳米线是依靠线之间增强的CAR实现准费米子态的一种有前途的途径。
2022-03-27 cond-mat.mes-hall
Coherent control of macroscopic quantum states in a single-Cooper-pair box
通过约瑟夫森结连接到储存器的小超导电极（单库珀对盒）构成人工两能级系统，其中相差2e的两个电荷态通过库珀对的隧穿耦合。尽管它的宏观性质涉及大量的电子，两能级系统显示出两个电荷态的相干叠加，并已被建议作为量子比特的候选者，即量子计算机的基本组件。在这里，我们报告的时间域观察的相干量子态的演化在两个能级系统中，通过施加一个短的电压脉冲，修改的能量的两个级别nonexternally控制的相干演化。由此产生的状态被探测的隧道电流通过一个额外的探针结。我们的研究结果表明，相干操作和测量的一个单一的二能级系统的量子态，即量子比特，在固态电子器件。
1999-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling of Cooper pairs across voltage biased asymmetric single-Cooper-pair transistors
我们分析了跨压偏置非对称单库珀对晶体管的库珀对隧穿。当电容耦合和库珀对隧穿由岛之间的小约瑟夫森结提供时，还考虑了跨两个电容耦合的库珀对盒的库珀对隧穿。理论分析是在亚间隙电压，其中的电流-电压特性强烈依赖于宏观本征态的岛（S）和他们的耦合到耗散环境。作为环境，我们使用满足Re[Z]<<R_Q的阻抗和与Z串联的几个LC振荡器。将数值计算的I-V曲线与用非弹性库珀对隧穿探测介观SQUID的量子态的实验结果进行了比较。再现了观测到的I-V数据的主要特征。特别地，我们发现了库珀对盒的高激发态的能带结构的痕迹，以及在大约瑟夫森耦合制度下的两个库珀对盒之间的多光子过程的痕迹。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin liquids from Majorana Zero Modes in a Cooper Box
我们提出了一个路径，构建不同的相互作用自旋系统的拓扑纳米线在库珀盒。这些线被分组为一个三线构建块，称为“六子”，由六个马约拉纳零模式组成。在存在强充电能量的情况下，六邻体变成等效于两个自旋- $1/2$自由度的库珀盒。通过考虑六子阵列和控制各种线之间的距离，可以调整控制低能自旋的哈密顿量，从而提供一种可控地构建一维和二维相互作用自旋系统的途径。我们明确提出了实现的一维自旋$1/2$ XXZ链，以及横向场伊辛模型。我们提出了一个实验，能够揭示在这种有效的自旋系统的临界点的性质，通过施加一个本地的栅极电压和测量的感应电荷在一定的距离。为了证明这种方法的适用性，以二维，我们提供了一个方案，实现拓扑有序的姚Kivelson自旋液体模型，它有一个集体马约拉纳边缘模式，类似于Kitaev的蜂窝模型的B相。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum capacitive phase detector
本文讨论了如何利用单个库珀对晶体管的输入电容与栅极到地的相位关系来检测超导相位差。所提出的设备具有低功耗，因为它的操作是在原则上免费从准粒子生成。根据灵敏度估计，该器件可以用于电流隔离和对称化电路中的有效量子位读出。
2005-02-25 cond-mat.mes-hall
Cooper Pair Box Coupled to a Current-Biased Josephson Junction
研究了由约瑟夫森电荷量子比特、电容耦合到电流偏置的约瑟夫森结组成的量子超导电路的动力学。在某些条件下，量子比特和结的本征态变得纠缠。在弱耦合条件下，我们得到了这些态的时间演化。拉比振荡的发生是由于结中单个振荡量子的自发发射和再吸收。我们讨论了一种可能的方法来实验确定的量子态的结，从而观察拉比振荡。
2002-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of phase-coherent transport and the role of quantum fluctuations in the dynamical Coulomb blockade regime
约瑟夫森结在动态库仑阻塞制度最近获得了大量的关注，作为核心的概念，以证明非阿贝尔性质的马约拉纳费米子的积木。它的物理性质受到内在量子涨落和环境诱导量子涨落的密切相互作用的强烈影响，其中每一个都在零附近的小电压下促进不同的库珀对输运机制。为了阐明这种类型的结中发生的详细的传输机制，我们进行了电压偏置测量的小电容约瑟夫森结的扫描隧道显微镜在毫开尔文温度。实验电流-电压特性的低压区可以通过相位相干和非相干库珀对传输的两种互补描述来建模，这表明发生了质的不同的传输机制。这一观察得到进一步的支持，从分析计算的Fano因子的电流噪声作为探针的相关性在库珀对运输，以下的理论建议。我们的实验观察和相关的数据分析一起提供了一个清晰的签名的相干库珀对运输，以及没有完美的电荷量子化运输零电压附近，以及非相干库珀对运输向更高的电压。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall
Charge insensitive qubit design derived from the Cooper pair box
短的退相时间是实现量子计算机的主要挑战之一。人们已经设计了不同的方法来解决超导量子比特的这个问题，一个主要的例子是在最佳工作点（所谓的“甜蜜点”）操作这种设备。“后一种方法导致了库珀对盒量子比特中$T_2$时间的显著改善[D. Vion等人，Science 296，886（2002）]。在这里，我们介绍一种新型的超导量子比特，称为“transmon”。“与电荷量子比特不同，transmon被设计成在约瑟夫森能量和充电能量$E_J/E_C$的比率显著增加的情况下工作。transmon受益于其电荷色散随$E_J/E_C$呈指数下降的事实，而其非谐性的损失由弱幂律描述。因此，我们预测相对于库珀对盒，电荷噪声的灵敏度急剧降低，量子比特-光子耦合增加，同时保持足够的非谐性用于选择性量子比特控制。我们对整个系统的详细分析表明，这种增益不会受到其他已知信道中噪声增加的影响。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Arrays of Cooper Pair Boxes Coupled to a Superconducting Reservoir: `Superradiance' and `Revival.'
我们考虑一个库珀对盒阵列，每个库伯对盒通过一个电容隧道结耦合到一个超导储存器。我们讨论了两个影响，探测不仅是量子性质的岛屿，而且超导水库耦合到他们。这些类似于众所周知的量子光学效应“超辐射”和“复兴”。当复兴扩展到多个系统时，我们发现也可以观察到“纠缠复兴”。为了研究上述效应，我们对这些系统使用了一个高度简化的模型，其中所有的单电子能量本征值都被设置为相同（强耦合极限），库珀对盒的充电能量也是如此，从而允许整个系统由两个大的耦合量子自旋表示。虽然这种简化是激烈的，该模型保留了必要的主要功能，以捕捉感兴趣的现象。鉴于近年来超导箱实验的进展，在可预见的未来，有可能进行实验来研究这两种有趣的量子相干现象。
2004-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spectroscopy of a Cooper-Pair box in the Autler-Townes configuration
对微波驱动的超导电荷量子比特（库珀对盒耦合）与RLC振荡器模型进行了理论光谱分析。通过量子比特对振荡器电路的反反应效应，将振荡器视为探针，从量子光学中提取出类似于Autler-Townes效应的频率分裂特征，从而扩展了超导现象与量子光学现象之间的类比.这些特征在避免需要高频测量系统的频带中发现，因此可以用于量子比特表征和耦合方案。此外，我们发现这个频带可以通过改变振荡器频率来调整，以适应实验频率制度。
2006-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Enhanced Two-Channel Kondo Physics in a Quantum Box Device
我们提出了一个一维量子盒器件的设计，其中的电荷起伏由各向异性的双通道Kondo模型描述。该器件由一个处于库仑阻塞状态的量子盒组成，通过单模点接触弱耦合到量子线。在导线中的电子相关性在接触处产生强烈的背散射，与非相互作用电子的情况相比，显着增加了近藤温度。通过采用边界共形场论技术，我们表明，盒的差分电容表现出明显的双通道近藤标度与温度和栅极电压，不受一维电子相关。我们讨论的前景，实验访问近藤政权与这种类型的设备。
2007-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectroscopy of a Cooper-Pair Box Coupled to a Two-Level System Via Charge and Critical Current
我们报道了Al/AlOx/Al库珀对盒（CPB）电荷量子比特在4.0-7.3 GHz频率范围内跃迁谱的四倍。将量子位耦合到准集总元件Al超导谐振器，并在25 mK的温度下测量。我们得到了很好的匹配之间的观察到的光谱和计算的光谱从一个模型哈密顿量包含两个不同的低激发能二能级系统（TLS）耦合到CPB。在我们的模型中，每个TLS都有一个电荷，在局部电位的两个位点之间隧穿，并引起CPB临界电流的变化。通过拟合模型的频谱，我们已经提取了微观参数的波动，包括良好的不对称性，隧穿率，和一个令人惊讶的大的分数变化（30-40%）的临界电流（12 nA）。这种大的变化与具有非均匀隧道势垒的约瑟夫森结一致，该隧道势垒包含几个主要的导电沟道和调制其中一个的TLS。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamic parity recovery in a strongly driven Cooper-pair box
我们研究了一个超导电荷量子比特耦合到一个强电磁场和探针的形成的修饰态的谐振频率的变化。在大的驱动强度，超过量子位能级分裂，这揭示了众所周知的朗道-齐纳-施托克伯格（LZS）干涉结构的纵向驱动的两个能级系统。对于更强的驱动力，我们观察到LZS模式和对比度的显着变化。我们把这归因于量子比特中的光子辅助准粒子隧穿。这导致量子比特奇偶校验的恢复，消除了准粒子中毒的影响，并导致增强的干涉响应。干涉图案变得稳健的准粒子中毒，并具有良好的潜力，准确的电荷传感。
2013-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supersymmetry in the Majorana Cooper-Pair Box
多年来，超对称量子力学已经从高能物理的玩具模型发展成为一个独立的领域。尽管已经发现了各种超对称量子力学的例子，但具有自然实现的系统是稀缺的。在这里，我们表明，传统的库珀对盒的4 π周期马约拉纳-约瑟夫森耦合的扩展实现了超对称的传统约瑟夫森和马约拉纳-约瑟夫森耦合强度之间的比率的某些值。我们发现的超对称性是一个“隐藏的”最小玻色子化的超对称性，它提供了一个非平凡的概括的超对称性的自由粒子，并依赖于一个异常的约瑟夫森结在系统中的存在至关重要。我们表明，由此产生的简并的能级可以直接探测在隧道实验和讨论的各种运输签名。对预测的能级简并度的观测将为反常约瑟夫森耦合的存在提供明确的证据。
2014-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Mechanical Cooper pair transportation as a source of long distance superconducting phase coherence
通过在两个遥远的超导体之间放置一个可移动的单个库珀对盒来传输库珀对，可以在它们之间建立相干耦合。这种耦合是由于可移动盒与引线的纠缠引起的，并且表现为对引线的序参量的相对相位的量子涨落的抑制。可以通过在引线之间连接高电阻约瑟夫森结并测量通过该结的电流来探测。随着温度的升高，电流受到抑制。
2002-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Simulation of supersymmetric quantum mechanics in a Cooper-pair box shunted by a Josephson rhombus
量子力学中的超对称性提供了一种方法来获得激发光谱中的简并性，而这种简并性并不源于选择规则。简并现象背后的机制，与在高能物理学背景下发现的超对称场论中导致发散奇迹般消除的机制相同。尽管这很重要，但到目前为止，还没有一个现实的建议，非可积系统，显示由于超对称结构的水平退化。在这里，我们提出了一个量子力学的超对称性的实施库珀对盒分流的约瑟夫森结菱形有效的$π$周期的超导相位差。对于$2π$ -和$π$ -周期性结的强度之间的特征比率，我们发现从弱结/电荷量子位极限到强结/transmon制度的所有能级的两倍简并。我们提供了明确的菱形的参数值，并表明，调整和超对称点很容易实现通过改变外部栅极电压。我们还讨论了微波实验，以检测超对称性，并得出结论，它确实可以模拟与目前现有的约瑟夫森结技术。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Coulomb Blockade in Quantum Boxes
利用Wilson数值重整化群的一个变体，求解了任意温度、隧穿振幅和栅电压下，由单模点接触连接到引线上的量子盒的充电问题.盒内的电荷和结的电容是在所有物理机制的基础上计算的，包括弱隧穿、接近完美的传输和其间的交叉机制。在电荷平台，微扰理论被发现打破在相当小的隧穿振幅。近乎完美的传输，我们确认马特维耶夫的情况下，涂抹的库仑封锁楼梯。一个令人惊讶的再入库仑阻塞楼梯被发现大隧穿振幅。在简并点处，我们直接从库仑阻塞哈密顿量获得了双通道近藤行为，而不限制于两个电荷配置或引入有效截止。
2003-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
