Towards the Heisenberg limit in microwave photon detection by a qubit array
使用解析可解模型,我们表明,基于量子位阵列的探测器可以实现在检测单光子的基本海森堡极限。在超导量子比特的情况下,这为重要的微波范围内的量子传感和通信开辟了新的机会。
2021-06-01 cond-mat.supr-con quant-ph
SWAP gate between a Majorana qubit and a parity-protected superconducting qubit
高保真度的量子信息处理需要快速门和长寿命量子存储器的组合。在这项工作中,我们提出了一种混合架构,其中奇偶保护的超导量子位直接耦合到马约拉纳量子位,它扮演着量子存储器的角色。超导量子位是基于一个$π$ -周期性约瑟夫森结实现与栅极可调半导体线,其中个别库珀对的隧穿被抑制。其中一条线还包含四个定义量子位的马约拉纳零模式。我们证明,这使得实现的SWAP门,允许之间的拓扑和常规量子比特的量子信息的转导。这种架构结合了快速门,这可以实现与超导量子位,与拓扑保护马约拉纳内存。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Microwave transmissions through superconducting coplanar waveguide resonators with different coupling configurations
在高纯硅衬底上设计并制作了两种不同耦合电容的超导铌共面波导微波谐振器。在20 mK的温度下测量它们的微波传输。结果表明,这两种谐振器具有明显不同的加载品质因数,一种是$5.6\times{10}^{3}$,另一种是$4.0\times{10}^{4}$。用经典的ABCD矩阵法对实测数据进行了拟合。我们发现,透射峰偏离标准洛仑兹的频率加宽。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Coherent operation of superconducting flux qubits
研究了微波辐射下耦合超导磁通量子比特的量子操作。磁通量子比特可以描述为磁偶极矩在弱微波场振幅的限制符合通常的实验情况。利用耦合量子比特在微波场中的哈密顿量,我们证明了强耦合可以实现高性能的受控非门操作。从实际的量子计算出发,分析了微波对相位耦合量子比特开关函数的影响。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The scattering coefficients of superconducting microwave resonators: II. System-bath approach
本文描述了一种统一的量子方法来分析各种几何形状的超导微波谐振器的散射系数。我们还将该方法推广到具有时间延迟的谐振腔链,并揭示了几个类似于光子晶体的输运性质。结果表明,量子和经典分析提供了一致的结果,它们共同揭示了不同的衰减和退相干机制在一个普通的微波谐振腔。这些结果为理解微波谐振器网络的散射谱奠定了坚实的基础,并为超导微波谐振器在复杂电路中的应用铺平了道路。
2022-02-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Coherent control of a flux qubit by phase-shifted resonant microwave pulses
利用谐振微波成功地脉冲控制了磁通量子比特的量子态。我们在不引入失谐的情况下,通过施加一对相移π/2微波脉冲,观察到了Ramsey条纹。利用这种方法,量子比特态可以在旋转坐标系中在布洛赫球的x-y平面内的任意轴上旋转。我们从相干振荡中获得了量子比特信号,其角速度高达2 pi *11.4 Grad/s。结合拉比脉冲,这种方法使我们能够实现对单量子比特操作的完全控制。它还提供了数量级增加的可能性,在任意酉门操作的速度。
2005-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting single-mode contact as a microwave-activated quantum interferometer
在亚带隙电压偏置的超导量子点接触的动力学被示出强烈的微波电磁场的影响。在时间上本地化的序列之间的干扰,微波引起的Landau-Zener过渡之间的电流携带Andreev水平的结果在能量吸收和在几个数量级的亚间隙电流的增加。在电流是反偏置电压的振荡函数的意义上,接触是干涉仪。Andreev能级光谱和微波检测的可能应用进行了讨论。
1998-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Entanglement of superconducting qubits via microwave fields: classical and quantum regimes
本文用解析和数值方法研究了两个固定耦合的量子比特在量子场或经典场照射下的问题。在经典的情况下,我们推导出一个有效的哈密顿量,并构造复合脉冲序列导致一个CNOT门。在量子情形下,我们证明了在很低的功率(一个量子的激发)下驱动系统可以获得量子比特-量子比特-光子的多粒子纠缠和最大纠缠的两个量子比特态。我们的结果可以应用到各种系统的两个超导量子比特耦合到谐振器。
2008-12-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Multiplexing Superconducting Qubit Circuit for Single Microwave Photon Generation
我们报告的设备,集成八个超导transmon量子位在λ/4超导共面波导谐振器从一个共同的馈线馈电。使用这种多路复用架构,每个谐振器和量子位都可以单独寻址,从而减少了所需的硬件资源,并允许通过光谱方法对其进行单独表征。测量的器件参数与设计值一致,谐振器和量子比特表现出良好的相干性和强耦合,当与谐振器共振时,量子比特的弛豫速率由Purcell效应控制。我们的分析表明,该电路是适合于产生单微波光子的需求与效率超过80%。
2016-09-22 cond-mat.supr-con quant-ph
On-chip superconducting microwave circulator from synthetic rotation
我们分析了一个潜在的替代技术的商业铁氧体环行器,是无处不在的当代量子超导微波实验的设计。无损集总元件设计能够与其他超导微波器件集成在芯片上,从而规避了铁氧体环行器的许多性能限制方面。该设计基于直流超导微波量子干涉器件(SQUID)的动态调制,该器件用作近线性可调谐电感器。与熟悉的铁氧体基循环器的连接是内部动力学运动方程中的简单帧提升。除了一般的,原理图分析,我们还给出了一个概述的许多必要的考虑因素,以实现一个实际的设计与可调的中心频率在4-8 GHz的频带,带宽为240 MHz,反射在-20 dB的水平,和最大信号功率约为100微波光子每反向带宽。
2015-02-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Many-Qubit Interactions in Superconducting Flux Qubits
超导磁通量子比特被用来研究宏观多量子比特相互作用。基于电流态的多量子比特态可以通过每个超导回路中的电流-相位关系来操纵。对于由$N$量子比特环组成的磁通量子比特系统,根据量子比特的低能级和多量子比特态之间的宏观量子隧穿,给出了低能哈密顿量的一般表达式.通过{ \em伊辛型-或隧道-}交换相互作用分类的多量子位相互作用可以通过实验观察到。通量量子比特系统可以提供各种人工自旋系统来研究自然无法找到的多体系统。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting atomic contacts inductively coupled to a microwave resonator
我们描述和表征的微波装置探测超导原子接触的Andreev水平。接触件是感应耦合到超导共面谐振器的超导回路的一部分。通过监测接近其谐振频率的谐振器反射系数作为通过回路的通量和第二音调的频率的函数,我们执行接触的高透射通道的两个Andreev水平之间的过渡的光谱学。结果表明,如何执行这些状态的相干操纵。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parametric control of a superconducting flux qubit
利用双频微波脉冲实现了超导磁通量子比特的参数控制。我们已经观察到拉比振荡源于量子比特状态之间的参数跃迁时,两个微波频率之和或它们之间的差异匹配量子比特拉莫尔频率。我们还观察到多光子拉比振荡对应于一个到四个光子共振,通过施加单频微波脉冲。在这项工作中所展示的参数控制拓宽了控制量子比特的微波频率范围,并为探索非线性量子现象提供了高质量的试验场。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The scattering coefficients of superconducting microwave resonators: I. Transfer-matrix approach
我们描述了一个统一的经典方法来分析超导微波谐振器的散射系数与各种几何形状。为了填补实验和理论之间的差距,我们还考虑了小电路的不对称性和馈线的有限长度的影响,并描述了一个程序,以纠正他们在典型的测量结果。我们表明,类似的衣架型谐振器的透射系数,项链或桥式谐振器的反射系数也包含一个参考点,它可以用来表征微波谐振器的电性能在一个单一的步骤。我们的研究结果提供了一个全面的了解超导微波谐振器的设计概念的表征细节。
2022-02-22 cond-mat.supr-con quant-ph
Generating entanglement between microwave photons and qubits in multiple cavities coupled by a superconducting qutrit
讨论了如何利用超导量子比特耦合的四个\textrm{microwave}共振器\textrm{(a.k.a. cavities)}产生纠缠相干态。我们还展示了四个超导量子位嵌入四个不同谐振器\textrm{can be created with this scheme}的GHZ态\textrm{that}。原则上,可以扩展\textrm{the proposed method}以创建$n$谐振器的纠缠相干态,并制备分布在量子网络中的$n$腔上的$n$量子位的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。此外,注意,由耦合器量子比特耦合的四个谐振器可以用作基本电路块以构建二维量子网络,这对于可扩展的量子信息处理是有用的。
2013-07-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Zeno effect with a superconducting qubit
研究了用超导量子比特验证量子芝诺效应的详细方案。超导量子比特受到频谱为1/f的退相噪声的影响,因此超导量子比特的衰减过程由于1/f噪声的无限相关时间而表现出自然的非指数行为。由于投影测量可以很容易地影响具有这种非指数特性的衰变动力学,超导量子比特是一个有希望观察量子芝诺效应的系统。我们研究了一系列投影测量如何改变退相过程,并提出了用超导量子比特观察量子芝诺效应的实验方法。在现有技术下,我们的预测是有可能实现的。
2010-10-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting qubits II: Decoherence
这是一个介绍基本的退相干理论,因为它通常适用于超导量子比特。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A metastable superconducting qubit
我们提出了一个超导量子位的设计,基于一个可调谐的RF-SQUID和纳米线动力学电感器,它有一个显着减少的横向电磁耦合到它的环境,使其激发态应该是亚稳态。如果电磁相互作用实际上是超导量子比特当前激发态衰减速率的原因,那么这种设计应该会导致量子比特寿命比目前可能的寿命长几个数量级。此外,由于超导量子位的精确操纵和读出目前受到自发衰变的限制,因此利用这种设计可以实现高得多的结晶度。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fabrication and Characterization of Aluminum Airbridges for Superconducting Microwave Circuits
基于共面波导(CPW)的超导微波电路易受寄生槽线模的影响,从而导致损耗和退相干。我们鼓励使用超导空气桥作为一种可靠的方法,防止这些模式的传播。我们描述了这些空气桥超导谐振器,我们用它来测量由于放置在CPW线空气桥的损失的制造。我们发现,在单光子水平的额外损失是很小的,并在较高的驱动功率降低。
2013-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable quantum gate between a superconducting atom and a propagating microwave photon
我们提出了一个在超导原子和传播的微波光子之间的双量子比特量子逻辑门。原子量子比特在其最低的两个级别上编码,光子量子比特在其载波频率上编码。门操作在光子反射时确定性地完成,并且通过驱动场的{ \it in situ}控制来实现各种双量子位门(SWAP、$\sqrt{\rm SWAP}$和Identity)。所提出的门适用于超导原子网络的构建,这使得非相邻原子之间的门操作成为可能。
2016-10-07 cond-mat.supr-con quant-ph
High Fidelity Qubit Readout with the Superconducting Low-Inductance Undulatory Galvanometer Microwave Amplifier
描述了基于超导低电感波动电流计(SLUG)的微波放大器对超导量子比特的高保真色散测量。与最先进的HEMT放大器相比,SLUG放大器的增益达到19 dB,信噪比提高9 dB。我们证明了在700 ns的分离保真度为99%相比,59%的HEMT单独。SLUG显示了大的动态范围,输入饱和功率对应于读出腔中的700个光子。
2013-12-29 cond-mat.supr-con quant-ph
Efficient on-chip source of microwave photon pairs in superconducting circuit QED
我们描述了一种在超导传输线谐振器中通过参量下转换有效产生微波光子对的方案,该超导传输线谐振器耦合到充当人工原子的库珀对盒。通过相对于腔模式适当地调谐前三个能级,下转换概率可以变得比用于光学光子的最有效的方案中更高。我们通过数值模拟耦合腔盒系统的耗散量子动力学来证明这一点,并讨论了退相和弛豫的影响。这里分析的设置可能会形成未来的纠缠微波光子的芯片源的基础。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent Rabi response of a charge-phase qubit under microwave irradiation
我们报告的电荷相位量子比特的射频测量是在连续微波照射下的状态下弱耦合到一个射频槽路。我们研究了射频阻抗对两个重要参数的依赖性,如微波辐射的功率,其频率接近两个最低量子位能级之间的差距,和内部热浴的温度。我们已经发现,量子比特对射频槽的反作用效应,反之亦然,槽对量子比特的反作用效应,导致槽看到的量子比特阻抗Re $Z(ω)$的负实部和正实部。我们已经实现了噪声谱测量直接阻抗读出对应于最大电压响应的极端点,并获得约0.017 $Ω$的绝对值为负和正Re $Z(ω)$。我们的研究结果表明,在10至200 mK的温度范围内,具有负和正动态电阻的量子比特的相干单光子和多光子拉比动力学的存在和持久性。
2008-10-17 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
Current Distribution for Superconducting Strip Transmission Lines at Microwave Frequencies
本文计算了两个理想导体平板屏蔽的超导薄带的电流分布。它示出,在微波频率的电流密度具有最大值的中心地带相比,直流电流图案,表现出拥挤的边缘。
2001-11-26 cond-mat.supr-con
Characterising superconducting filters using residual microwave background
利用普通金属-超导体混合单电子陷阱和可调势垒作为极低信号水平下的光谱分析工具,仅使用良好过滤的低温微波背景作为光子源,频率范围为约50至210 GHz。我们研究了毫米波在两种超导系统中的传播:约瑟夫森结阵列在其等离子体频率附近,以及超导钛膜在光子能量大于超导能隙时的极限。这种机制对于提高低温量子器件的性能是相关的,但难以用常规技术访问。我们表明,相对简单的模型可以用来描述所研究的组件的基本属性。
2017-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A proposal for realizing a 3-qubit controlled-phase gate with superconducting qubit systems coupled to a cavity
提出了一种利用超导量子比特系统耦合到腔体中实现3量子比特量子相位控制门的方法。该方案不需要调整量子位能级间距或相同的量子位-腔耦合常数。此外,由于仅应用谐振相互作用,因此可以在$\sim $ 10纳秒内快速执行门控。这个提议是相当普遍的,它可以应用于各种类型的超导量子比特,被困在腔中的原子,或耦合到谐振器的量子点。
2012-08-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Interaction-free measurements with superconducting qubits
描述了一种用于由超导量子比特和读出约瑟夫森结组成的量子线路的无相互作用测量协议。通过测量量子位的状态,可以确定在先前时间通过电路的电流脉冲的存在,而量子位和脉冲之间没有任何能量交换。
2008-04-03 cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum electrodynamics of non-demolition detection of single microwave photon by superconducting qubit array
通过一贯地应用量子电动力学的形式主义,我们发展了一个全面的理论框架,描述了单个微波光子与波导谐振腔中超导transmon量子比特阵列的相互作用。特别地,我们分析了微波光子对阵列响应于激发谐振器的弱探测信号的影响。研究表明,高品质因数腔提供更好的光谱分辨率的响应,而具有中等品质因数腔允许更好的灵敏度为一个单光子检测。值得注意的是,我们的分析表明,在实际的系统参数范围内,即使是腔中的单个量子比特也可以检测到单光子信号。我们还讨论了光子的量子特性和谐振腔的电动力学特性对量子比特阵列响应的影响。我们的研究结果提供了一个有效的理论背景,通知量子器件的开发和设计组成的量子位阵列,特别是对于那些使用腔的传输或反射的显式表达式是必需的。
2022-12-05 cond-mat.supr-con quant-ph
Coherent Control of a Superconducting Qubit with Dynamically Tunable Qubit-cavity Coupling
我们演示了耦合到超导共面波导谐振器的超导量子比特的相干控制和测量,该超导共面波导谐振器具有动态可调的量子比特-腔耦合强度。拉比振荡测量几个耦合强度,表明量子位跃迁可以关闭的因素超过1500。我们展示了如何通过快速通量脉冲在关闭状态下仍然可以访问量子位。我们用同步快通量脉冲在设备上进行脉冲延迟测量,并观察到$T_1$和$T_2$时间分别为1.6和1.9 $μ$ s。这项工作演示了如何将这种量子比特纳入量子计算架构。
2011-08-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Protocol for universal gates in optimally biased superconducting qubits
我们提出了一个新的实验协议,用于在由固定的片上线性电抗耦合的超导量子比特寄存器中执行通用门。量子比特具有固定的失谐拉莫尔频率,并且在整个门操作期间可以保持偏置在其最佳工作点,在该最佳工作点处,由于控制参数的波动引起的退相干被抑制到一阶。双量子比特门通过以适当的幅度和相位在其各自的拉莫尔频率下同时照射两个量子比特来执行,而单量子比特门通过通常的单量子比特照射脉冲来执行。
2004-12-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Encoding a qubit with Majorana modes in superconducting circuits
马约拉纳费米子是人们长期寻找的奇异粒子,它们是自己的反粒子。在这里,我们建议利用超导电路来构建两个超导量子比特阵列,其中Majorana模式可以发生。一个所谓的马约拉纳量子比特是通过使用不成对的马约拉纳模式来编码的,这种模式出现在马约拉纳费米子表示中链的左右两端。我们还显示了这个马约拉纳量子比特的自旋表示和它的优势,在一个单一的超导量子比特,关于量子相干性。此外,我们建议使用四个超导量子比特作为最小的系统来演示编织的马约拉纳模式,并显示如何编织马约拉纳之前和之后的状态可以区分。
2014-09-20 cond-mat.supr-con quant-ph
Implementation of adiabatic Abelian geometric gates with superconducting phase qubits
基于超导相位量子比特系统中的非简并能量本征态,我们发展了一种绝热阿贝尔几何量子计算策略。在模拟超导相位量子比特电路中存在热涨落的情况下,对所设计的量子门的保真度进行了评估,发现其对随机误差具有相当的鲁棒性。此外,还阐明了设计的绝热演化中的Berry相可以通过为超导量子比特开发的量子态层析成像直接检测。
2007-08-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Microwave Response and Spin Waves in Superconducting Ferromagnets
本文研究了超导铁磁平板中自旋波的激发,其平衡磁化强度既垂直于平板表面又平行于平板表面。计算了表面阻抗,并分析了其在传播阈值附近的行为。在各种情况下,在表面的非零磁感应强度的影响被认为是。这些结果为利用微波响应测量研究超导和磁性共存材料提供了依据。
2006-10-02 cond-mat.supr-con
A superconducting microwave multivibrator produced by coherent feedback
我们研究了一个相干的非线性反馈电路构造从预先存在的超导微波器件。该网络具有紧急的非稳态和非稳态,我们证明了它的操作作为一个锁存器和频率锁定其振荡。虽然手工建模网络是繁琐的,但我们的观察结果与新软件包[N]产生的半经典动力学模型相当吻合。Tezak等人,arXiv:1111.3081v1]系统地解释了系统的理想化示意图作为量子光学反馈网络。
2012-09-05 cond-mat.supr-con physics.optics quant-ph
Evidence of a nonequilibrium distribution of quasiparticles in the microwave response of a superconducting aluminium resonator
在超导体中,能量低于超导能隙的光子的吸收导致准粒子在能量上的重新分布,从而引起强的非平衡准粒子能量分布。我们测量了超导铝微波谐振器的电动力学响应、品质因数和谐振频率随微波功率和温度的变化。低于200 mK,品质因数和谐振频率都随着微波功率的增加而降低,这与由于微波吸收而产生的过量准粒子一致。与直觉相反,在200 mK以上,品质因数和谐振频率随着功率的增加而增加。我们证明了这种效应只能通过非热准粒子分布来理解。
2014-01-09 cond-mat.supr-con
Nonlinear Coupling in Nb/NbN Superconducting Microwave Resonators
在这项实验研究中,我们表明,Nb/NbN超导微波谐振器和它们的馈线之间的耦合可以幅度相关。我们采用这种机制来调整谐振器到临界耦合条件,一个更好的操作模式,为广泛的应用。此外,我们还研究了临界耦合态对温度和磁场等参数的依赖关系。基于这种非线性耦合的可能的新的应用进行了简要讨论。
2005-01-11 cond-mat.supr-con
Volume dependence of microwave induced excess quasiparticles in superconducting resonators
本研究通过测量不同温度、读出功率和体积下超导谐振器的准粒子密度,发现微波功率在较小体积中产生更多准粒子,并指出未知间接机制主导该效应,为优化超导器件性能提供了方向。
2025-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle Dynamics in NbN Superconducting Microwave Resonators at Single Photon Regime
本研究通过温度扫描测量NbN超导微波谐振器的频率和品质因数,结合复电导率计算,揭示了准粒子能量分布对器件退相干性能的影响。
2025-06-21 cond-mat.supr-con cs.SY eess.SY
Noise Induced Intermittency in a Superconducting Microwave Resonator
本文对集成微桥的NbN超导带线谐振器进行了实验和数值研究。我们发现系统对单色光激励的响应具有非线性,即噪声引起的稳态响应和极限环响应之间的跳跃。假设分段线性动力学的理论模型与实验结果部分一致。
2008-11-14 cond-mat.supr-con
Microwave-Induced Cooling of a Superconducting Qubit
我们展示了微波诱导冷却超导磁通量子比特。量子位的第一激发态中的热布居通过边带跃迁被驱动到更高的激发态。随后弛豫到基态导致冷却。对于浴温Tbath = 30 - 400毫开尔文,冷却因子在10和100之间,实现了低至Teff~ 3毫开尔文的有效温度。这个演示提供了一个类似的光学冷却被困离子和原子,并推广到其他固态量子系统。应用于量子信息科学的量子位的主动冷却提供了用于具有改进的保真度的量子位状态制备和用于抑制多量子位系统中的退相干的手段。
2007-02-08 cond-mat.supr-con
Microwave Near-Field Imaging of Electric Fields in a Superconducting Microstrip Resonator
我们描述了使用低温近场扫描微波显微镜来成像超导和正常金属微带谐振器的微波电场。该显微镜采用了一个开放式同轴探头和操作从77至300 K在0.01-20 GHz的频率范围内的空间分辨率为约200 mm。我们描述了该系统的操作和本微波图像的Cu和Tl 2Ba 2CaCu 2 O 8微带谐振器,示出驻波图案的基本和二次谐波频率。
1998-08-18 cond-mat.supr-con
Non-resonant microwave absorption studies of superconducting MgB_2
本文报道了超导MgB_2在9.43GHz频率和-50到5000高斯场范围内的非共振微波吸收(NRMA)研究。NRMA结果表明,几乎没有晶间弱连接。观察到低临界场H_c1与温度的线性关系,表明存在非s波超导。然而,也没有观察到NRMA信号的相位反转,这可能表明d波对称性。
2001-03-20 cond-mat.supr-con
Quantization of the superconducting energy gap in an intense microwave field
研究了Nb/AlOx/Nb约瑟夫森结中的光子辅助隧穿。在结中的微波场的定量校准允许直接验证的量子效率的微波光子检测的结。我们观察到光子辅助隧穿台阶的电压随微波功率和隧穿电流的变化。然而,这种变化并不是单调的,而是阶梯式的。这种现象是由正负阶跃级数互锁引起的。在Shapiro步骤中观察到类似的锁定。结果,超导能隙假定量子化值等于光子能量的四分之一的倍数。量子化是微波场对超导性的非平衡调谐(抑制或增强)的表现。
2015-10-20 cond-mat.supr-con
Measurement of Local Reactive and Resistive Photoresponse of a Superconducting Microwave Device
我们提出并证明了一个空间分区方法的高频光响应超导器件与微波阻抗的电感和电阻的变化。使用激光扫描显微镜,我们表明,电阻损耗主要是由在微带边缘的局部缺陷和晶粒间的高温超导材料中的薄弱环节。由于超临界电流密度和涡流的进入,这些缺陷启动非线性高频响应。
2005-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of critical current by microwave irradiation in wide superconducting films
对微波辐照下宽薄Sn膜的增强临界电流随温度的变化进行了实验研究和分析。有人发现,微波场稳定的当前状态的一个广泛的膜相对于Abrikosov涡的入口。辐射的稳定作用随频率增加而增加。利用超导电流在膜宽上均匀分布(窄膜)和非均匀分布(宽膜)时所观察到的微波增强超导效应之间的相似性,我们成功地将Eliashberg理论部分推广到宽膜的情况。
2006-06-30 cond-mat.supr-con
Comment on "Microwave vortex dissipation of superconducting Nd-Ce-Cu-O epitaxial films in high magnetic fields"
虽然Yeh等人[Phys.Rev.B48,9861(1993)]对超导薄膜的电动力学处理表面上具有“薄膜极限”的应用,但他们的工作表明采用了块状电动力学而不是薄膜电动力学,并且因此获得了表面上违反热力学热力学第一定律和与电阻率无关的表面电阻。其他理论和实验的困难简要说明。
2000-07-10 cond-mat.supr-con
Tunable coaxial cavity resonator for linear and nonlinear microwave characterization of superconducting wires
我们讨论了使用由外部铜圆柱和内部Pb-BSCCO线构成的可调谐圆柱同轴腔获得的实验结果。我们已经使用该装置研究了超导导线在线性和非线性状态下的微波响应。特别是,通过调谐腔的不同模式,使它们在精确的谐波频率下谐振,我们已经检测到由超导内线在驱动场的二次和三次谐波频率下发射的功率。无论是微波表面阻抗或谐波发射的非线性制度中得到的结果,定性占考虑晶粒间磁通动力学。这种器件的使用对于研究和设计用于实现基于超导的微波器件的大尺寸导线具有强烈的兴趣。
2011-07-12 cond-mat.supr-con
Superconducting fluctuations in FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ thin films probed via microwave spectroscopy
我们研究了FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$在CaF $_2$上外延薄膜在超导转变附近的微波电导率谱。随着薄膜厚度的增加,我们观察到了超导涨落的临界行为,并出现了从二维到三维的空间交叉。由标度参数的温度依赖性,我们得出FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$超导转变的普适类是3D-XY模型。超导波动的起始温度的下限,Tonset,由我们的测量确定的是1.1 Tc,这表明FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$的超导波动至少与最佳和过掺杂的铜酸盐一样大。
2017-09-07 cond-mat.supr-con
Microwave control of the superconducting proximity effect and minigap in magnetic and normal metals
我们从理论上证明了照射在超导邻近结构上的光分别控制正常金属和磁性金属中的小间隙和三重态邻近效应。考虑到双层和约瑟夫森结的几何形状,我们表明,微波辐射频率$ω$定性地改变了系统的光谱特性,控制的minigap大小$E_\text{mg}$,甚至取代minigap与一个强大的峰值时,$ω=E_\text{mg}$准粒子积累在零能量。因此,光与库珀对之间的相互作用可能为超导邻近结构中量子相干现象的主动控制开辟一条途径。
2016-12-16 cond-mat.supr-con
Local Whole-Device Scanning of Distortion in Superconducting Microwave Resonators
用近场微波技术对Tl_2Ba_2CaCu_2O_8和YBa_2Cu_3O_7薄膜微波谐振器的二阶和三阶互调失真(IMD)进行了二维成像。结果表明,二阶和三阶IMD的空间分布并不完全相同,这表明物理机制在它们的产生中起着不同的作用。这项技术使调查的作用,这些机制。作为说明,描述了两个阶的磁通量的灵敏度,其中第二阶对磁通量密度更敏感。
2018-01-29 cond-mat.supr-con
Observation of Bifurcations and Hysteresis in Nonlinear NbN Superconducting Microwave Resonators
本文报道了在NbN超导带线微波谐振器的谐振曲线上测量到的一些异常的非线性动力学。在观察到的非线性中:在相对低的输入功率下谐振响应中的突变分叉、不对称谐振、谐振频带内的多次跳跃、谐振频率漂移、频率滞后、改变方向的滞后环和临界耦合现象。NbN晶粒结构中的薄弱环节被假设为非线性的来源。
2005-01-10 cond-mat.supr-con
Spatial correlation of linear and nonlinear electron transport in superconducting microwave resonator: laser scanning microscopy analysis
利用激光扫描显微镜(LSM)的空间分辨技术,对超导谐振器中射频电流J $_RF$(x,y)、电阻耗散面积和微波非线性源的空间变化进行了同步成像。在低于Tc的不同温度下,用LSM方法研究了弯曲条形YBCO/LAO超导谐振器中这些线性和NL微波特性随射频功率的空间演化。在微米级的空间分辨率下,详细分析了双畴结构和超导带线边缘J $_RF$(x,y)峰对NL特性的影响。结果表明,微波负激光的主要来源是电阻性的
2007-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconducting coplanar microwave resonators with operating frequencies up to 50 GHz
我们展示了超导共面微波谐振器在高达50 GHz的很大频率范围内的操作。谐振器由蓝宝石衬底上的铌薄膜制成,并通过小芯片尺寸针对这些高频进行了优化。我们研究了谐振器在1.5 K和6 K之间的温度下的许多谐波,并且我们确定了在1.5 K下高达25000的品质因数。作为这样的谐振器的光谱应用的一个例子,我们检测在多个探测频率的散装锡样品的超导转变。
2018-08-08 cond-mat.supr-con