The effect of microwaves on superconductors for kinetic inductance detection and parametric amplification
我们地址，使用超导微观理论的概念，参量放大器和动力学电感探测器专注于微波辐射与超导冷凝物的相互作用。这种相互作用最近被确定为微波超导微谐振器在低温下的表观耗散的来源。由于仅基于微波响应的实际设备的性能的评估是不够的信息有关的基本物理过程，我们提出了一个实验系统来测量微观相关的光谱函数以及微波驱动的超导导线的非平衡分布函数。结果表明，常用的唯象理论的局限性，为进一步优化性能提供了基础。
2019-10-07 cond-mat.supr-con
Phase transformation-induced superconducting aluminium-silicon alloy rings
本研究开发了SOI平台上的铝硅合金超导材料，通过铝硅互扩散形成层状纳米线结构，其介观环展现出磁通量子化的低温磁电阻振荡，为量子技术提供了兼具超导与半导体特性的材料平台。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reply to the Comment on 'Quantum Phase Slips and Transport in Ultra-Thin Superconducting Wires'
我们回复J. -最近的评论[cond-mat/9702231] M.段。我们对提出的每一个问题的观点都明显不同。大部分的分歧可以追溯到一个不同的概念实验相关的长度尺度。（1）我们解释了我们基于微观基础的表述与作者的现象学表述之间的差异。ii）我们的重整化方案基本上是正确的，因为“log（log）”相互作用只出现在天文长度的导线中。iii）隧穿势垒被动力学电感深刻地降低。iv）我们确实对最细的可用导线的数据进行了适当的比较。
1997-03-13 cond-mat.supr-con
Mutual and self-inductance in planarized multilayered superconductor integrated circuits: Microstrips, striplines, bends, meanders, ground plane perforations
本文介绍了多层超导体集成电路中使用的各种电感器的互感和自感的数据：信号迹线宽度从250 nm到几微米的微带线和带状线，位于同一电路层上，彼此之间的距离不同（从250 nm到几微米）和/或垂直间隔的不同层上;直角弯曲的电感;曲折的电感。给出了基本电感的互感和自感的简单解析表达式，在很宽的参数范围内，实验数据的精度优于2%。它们可用于超导集成电路的设计和数字电感提取器的校准。测量是使用在完全平坦化的制造工艺中制造的电路进行的，该工艺具有八个铌层和Nb/Al-AlOx/Nb约瑟夫森结，称为在麻省理工学院林肯实验室开发的超导体电子学的SFQ 5ee和SC 1工艺。互感随着带状线之间的距离呈指数下降，并且作为微带之间的距离的二次幂，强烈地依赖于超导接地层中的磁场穿透深度，而信号迹线的超导特性实际上是无关紧要的。互感对超导导线线宽的弱依赖性表明，超导磁通Transformers的面积-使用交流电源，超导量子比特和传感器阵列的所有数字电路的基本组成部分-与线宽的比例很差，对此类电路的集成规模施加了可预测的上限。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Observation of Little-Parks oscillations at temperatures much lower than the critical temperature using a GHz resonator
研究表明，薄膜法布里-珀罗超导谐振器即使在远低于临界温度的温度下也能显示出Little-Parks（LP）效应。一对平行的纳米线在超导波腹处被并入谐振器。随着磁场的斜坡变化，迈斯纳电流产生，从而改变导线的动态电感，并相应地改变谐振器的谐振频率，这可以被检测到。LP振荡被揭示为在谐振器的传输中观察到的一组周期性的扭曲抛物线，并且对应于具有不同涡度的线环的状态。我们还报道了单、双相滑移事件的直接观测和统计分析。
2011-02-09 cond-mat.supr-con
Thin Ohmic or superconducting strip with an applied ac electric current
复阻抗，电流，以及电场和磁场的电阻率和频率或伦敦深度的函数计算与施加交流电流的长薄带。欧姆和超导带被认为是。虽然带材的每单位长度的电感在数学上取决于带材的长度，但是片电流、磁场、电阻和磁化率与该长度无关。研究发现，薄欧姆带中集肤效应对电阻的增强作用比粗线中的弱得多（对数）。
2006-03-15 cond-mat.supr-con
Engineering high-Q superconducting tantalum microwave coplanar waveguide resonators for compact coherent quantum circuits
研究通过改变薄膜厚度并使用Nb种子层，在室温下制备了高内部品质因数（约3.6×10^6）和高动理电感（0.6 pH/sq）的超导钽共面波导谐振器，为紧凑高保真量子电路提供了关键组件。
2024-12-20 cond-mat.supr-con cs.SY eess.SY
Revealing the loss mechanisms of a 3D superconducting microwave cavity for use in a dark matter search
本研究揭示了铝超导微波腔在不同温度下的损耗机制，发现高温区损耗由准粒子主导，低温区由双能级系统主导，品质因数在130 mK时达2760万，为暗物质搜寻等应用提供了关键参考。
2025-04-30 cond-mat.supr-con
Localized quasiparticles in a fluxonium with quasi-two-dimensional amorphous kinetic inductors
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Northwestern University（西北大学）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）
研究通过在微波谐振器和通量onium量子比特中嵌入钨硅化物导线，探讨了高动能电感材料在量子电路中的非线性特性及损耗机制。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Scalability of Superconductor Electronics: Limitations Imposed by AC Clock and Flux Bias Transformers
磁通Transformers是所有超导体数字集成电路的必要组件，其利用交流电源进行逻辑单元激励和时钟控制，以及磁通偏置，例如，绝热量子通量参量（AQFP），互易量子逻辑，超导传感器阵列，量子比特等，我们考虑的限制，由交流输电线路的临界电流和相邻Transformers之间的交叉耦合的集成规模（设备数密度）。前者设置Transformer中的最小线宽和互耦长度，而后者设置Transformers之间的最小间距。减小超导（Nb）线的线宽增加了Transformer的次级的动态电感，减小了其长度和与初级的互耦合。这限制了Transformers的最小尺寸。因此，存在约100 nm的最小线宽，其决定了最大可实现的集成规模。以AQFP电路为例，我们计算了在麻省理工学院林肯实验室开发的SFQ5ee制造工艺中可用的各种类型Transformers和电感器的AQFP数密度对线宽的依赖性，并估计最大电路密度为每平方厘米几百万个AQFP。我们提出了一种先进的制造工艺，使AQFP和其他交流供电电路的密度增加10倍。在该工艺中，电感器由沉积在高动态电感材料（例如，NbN）。双层层的单独图案化允许在宽范围的电感中创建带状线电感器，从Nb带状线典型的低值到NbN薄膜典型的高值，并且在具有极低串扰的带状线Transformers中保持足够的互耦合。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Single Superconducting Split-Ring Resonator Electrodynamics
本文研究了单个超导薄膜开口环谐振器（SRR）的微波电动力学特性。实验是在全铌波导中进行的，具有Nb线和Nb SRR。传输数据表明，一个单一的铌SRR（$Q \sim 4.5\times10^4$在4.2 K）低于$T_c$的高Q阻带，并没有这样的功能，为铜SRR，或封闭的Nb环路，类似的尺寸。增加SRR增加了带宽，但降低了特征的插入损耗。将Nb SRR放入导线阵列中产生单个基本负折射率通带（4.2 K时的$Q \sim 2.26\times10^4$）。由于超导动力学电感的功能的变化进行了观察。SRR磁导率和导线介电响应的模型用于拟合数据。
2006-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
A frequency and sensitivity tunable microresonator array for high-speed quantum processor readout
超导微谐振器已被成功地用作各种应用的检测元件。由于每条传输线的多路复用系数超过1，000个探测器，它们是迄今为止最具可扩展性的低温探测器技术。对于高吞吐量应用，可以将较少的检测器耦合到单根导线，但利用较大的每个检测器带宽。对于所有现有的设计，制造公差的波动导致谐振频率和灵敏度的不均匀偏移，这最终限制了带宽利用的效率。在这里，我们提出了一个超导微谐振器读出集成两个可调电感每个检测器的设计，实施和初步表征。我们证明，这些调谐元件提供独立的控制检测器的频率和灵敏度，使我们能够最大限度地提高传输线的带宽利用率。最后，我们讨论了这些探测器集成在一个多层制造堆栈中，用于D-Wave量子处理器的高速读出，强调使用由单个磁通量子回路组成的控制和路由电路，以最大限度地减少最低温度阶段的控制线数量。
2016-04-22 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Progress toward superconductor electronics fabrication process with planarized NbN and NbN/Nb layers
为实现超导体电路密度10倍提升与10^8个约瑟夫森结的集成规模，研究开发了含10层平面化超导层的200mm晶圆制造工艺，探究两种NbN沉积方法，采用NbN/Nb双层结构优化电感器性能并给出相关表征结果。
2023-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Tile-and-trim micro-resonator array fabrication optimized for high multiplexing factors
我们提出了一种超导微谐振器阵列的制造方法，是可扩展的，可重构的，并已被优化为高复用因子。该方法使用在步进光刻机上图案化的均匀尺寸的瓦片作为阵列的构建块。我们证明了这种技术上的101元微波动力学电感探测器（MKID）阵列由氮化钛超导薄膜。表征揭示了1.5\%的最大分数频率间隔偏差主要由材料参数，在整个晶片上变化平稳。然而，局部偏差在分数频率间隔中呈现高斯分布，标准偏差为$2.7 \times 10^{-3}$。我们利用这一发现，通过在物理空间和频率空间中靠近地放置阵列中的谐振器来增加BLAST-TNG $250 \; μ\text{m}$生产晶片的产量。该阵列由1836个偏振敏感MKID组成，这些偏振敏感MKID以三个多路复用组连接。我们提出的阵列设计，并表明，实现的产量是一致的，我们的模型的频率碰撞，并已取得的其他低温探测器技术相媲美。
2018-03-12 cond-mat.supr-con physics.ins-det
