Proposal for a GHz count rate near-IR single-photon detector based on a nanoscale superconducting transition edge sensor
我们描述了一种基于纳米级铌探测器元件的超导跃迁边缘传感器。该装置被预测为能够与GHz的计数率的能量分辨近红外单光子探测。与传统的过渡边缘传感器相比，该器件的速度和灵敏度的提高是由于纳米级检测器元件的电子热容非常小。在目前的工作中，我们计算预测的热响应时间和能量分辨率。我们还讨论了使用谐振近红外天线实现有效的光耦合到亚波长检测器元件的方法。
2012-02-21 cond-mat.supr-con physics.ins-det
The superconducting proposal for the CS magnet system of FAST: a preliminary analysis of the heat load due to AC losses
FAST（聚变高级研究圆环）是意大利提出的热核实验堆卫星设施建议，是一个紧凑型托卡马克装置（R $_0$ = 1.82米，a = 0.64米，三角形度$δ$ = 0.4），能够研究燃烧等离子体中$α$粒子行为的非线性动力学效应，并测试与热核实验堆和演示实验室直接相关的第一壁/偏滤器的技术解决方案。目前，ENEA正在研究超导解决方案的可行性。本文重点分析了CS（中央螺线管）磁体的热行为。特别是，考虑到超导解决方案的CS使用的房间可用的电阻设计，并参考最严重的情况之一，设想FAST，由于AC损耗的CS绕组包的热负荷进行了初步评估。结果为绞线要求和导体设计的定义提供了一个暂定基线，可以接受，以满足设计要求。
2011-01-30 cond-mat.supr-con physics.ins-det physics.plasm-ph
Proposal for Plasmon Spectroscopy of Fluctuations in Low-Dimensional Superconductors
我们建议采用光谱技术来监测波动状态下超导体的超导电性和性质。该技术在接近材料的等离子体共振频率的情况下操作，并且它与略高于临界温度$T_c$的超导波动密切相关。我们发现的Aslamazov-Larkin修正交流线性和直流非线性电流在一个通用的二维系统暴露于外部纵向电磁场。首先，我们研究了$T_c$附近正常电子的等离子体共振，考虑到它们与超导涨落的相互作用，并表明涨落的库珀对揭示了等离子体色散的红移和等离子体散射的附加机制，它超越了电子杂质和朗道阻尼。第二，我们证明了超导波动的拖曳效应的出现，由外场导致相当大的，实验上可测量的修正电流在附近的等离子体共振。
2020-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.ins-det
A single photon transistor based on superconducting systems
我们提出了一个现实的计划，如何构建一个单光子晶体管的存在或不存在的一个单一的微波光子控制随后的强信号信号场的传播。该提案旨在与现有的超导人造原子耦合到腔体。我们研究分析和数值的效率和增益，我们的建议，并表明，目前transmon量子比特允许错误概率~1%和数百的顺序增益。
2013-12-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Generalized switchable coupling for superconducting qubits using double resonance
提出了一种利用双共振实现超导量子比特间可切换耦合的方法。量子比特间的耦合是通过向两个量子比特施加近共振振荡场来实现的。偏离共振放松了强驱动场的标准，同时仍然允许完全纠缠的两量子比特门。该方法避免了先前用于可切换耦合的提议的一些缺点。我们讨论了我们的建议可能的应用到一对感应耦合磁通量子比特，我们认为扩展到相位量子比特。
2006-11-07 cond-mat.supr-con
Ferromagnetic planar Josephson junction with transparent interfaces: a ϕ junction proposal
本文计算了在正常金属薄膜上具有铁磁弱连接的平面约瑟夫森结的电流相位关系。根据实验观察，我们假设透明的超导铁磁界面。这提供了最佳的层间耦合和对从超导电极渗透到铁磁层中的超导相关的低抑制。我们表明，这种约瑟夫森结是一个很有前途的候选人的实验结实现。
2013-05-08 cond-mat.supr-con
Proposal for the observation of nonlocal multipair production: the biSQUID
我们提出了一种全超导三端装置，由与三根超导导线接触的碳纳米管（或半导体纳米线）组成。由此产生的设备，被称为“biSQUID”，是由四个量子点排列在两个不同表面积的环。我们将展示如何证明这biSQUID是一个有用的工具，探测非局域量子现象的干涉设置。我们研究了所测得的临界电流作为所施加的磁场的函数，它显示在其傅立叶频谱的峰值，提供了清晰的签名的多对约瑟夫森过程。该设备不需要任何特定的微调，因为这些功能是观察到的范围广泛的微观参数-尽管有一个非平凡的依赖。竞争效应，可能会发挥重要作用，在实际的实验实现也进行了探讨。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable coherent population transfers in superconducting qubits for quantum computing
提出了一种利用可控斯塔克啁啾快速绝热通道（SCRAP）实现单量子比特和双量子比特系统中选定量子态之间布居相干转移的方法。这些{ \it演化时间不敏感}传输，辅之以易于实现的单量子位相移操作，可以作为量子计算的基本逻辑门。具体来说，这个提议可以方便地用现有的约瑟夫森相位量子比特来证明。我们的建议可以立即应用于这些量子位的读出。事实上，这些人造“原子”中束缚态的破宇称对称性提供了一种设计所需绝热脉冲的有效方法。
2008-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con cs.GT
Analytic solutions to the Maxwell-London equations and levitation force for a superconducting sphere in a quadrupole field
最近的提议建议使用磁捕获的迈斯纳状态的超导球，以创建低损耗的机械振荡器与长的相干时间。在这些提议中，超导球体上的力的导出和到球体的耦合通常依赖于消失的穿透深度$λ$以及特定的对称性（即，将球体的位置限制到一个轴）或启发式方法（例如，将等效点磁偶极矩分配给球体）。本文在适当的边界条件下，解析地求解了超导球在四极场中的麦克斯韦-伦敦方程组。解析解提供了任意$λ$和任意球位置的全场分布以及球内屏蔽电流的分布。我们还计算了作用在球体上的力和球体体积上的最大场。我们表明，对于一定范围的$λ$的超导球所经历的最大场实际上是低于它是一个非磁性的球体。
2018-06-19 cond-mat.supr-con
Proposal for Majorana Modes without a Magnetic Field in a semiconductor-superconductor sandwich structures
提出一种半导体夹在超导体间的平面约瑟夫森结装置，通过施加电场和超导相位差，无需磁场即可在多种自旋轨道耦合半导体中实现D类和DIII类拓扑超导体及马约拉纳模式。
2024-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal to improve Ni-based superconductors via enhanced charge transfer
最近发现的空穴掺杂镍酸盐Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$的超导电性引起了该领域的广泛关注。一个迫在眉睫的问题是如何提高其超导性能。根据铜酸盐和镍酸盐的电子结构的关键特征，我们认为具有类似晶格结构的镍硫族化合物应该是一个有前途的材料家族。以NdNiS $_2$为例，通过第一性原理结构优化和声子计算，发现这种特殊的晶体结构是稳定的。通过与CaCuO $_2$和NdNiO $_2$的电荷转移特性的强度和掺杂空穴载流子的低能多体有效哈密顿量的变化趋势的比较，我们证明了我们的建议。这一分析表明，镍硫族化合物的低能物理更接近铜酸盐，具有比镍酸盐更强的磁相互作用，因此它们值得进一步的实验探索。我们的建议也开辟了一个广泛的参数调整的可能性，通过硫族化合物之间的配体取代，以进一步提高超导性能。
2022-12-14 cond-mat.supr-con
Normal-superconducting transition induced by high current densities in YBa2Cu3O7-d melt-textured samples and thin films: Similarities and differences
研究了顶部籽晶熔融织构YBa_2Cu_3O_（7-d）的电流-电压特性。从厘米级整料中切出样品。薄膜特性也被测量上的微桥图案的直流溅射生长的薄膜。对于这两种类型的样品，观察到的电流密度J* 几倍的临界电流密度Jc的准不连续性或淬火。虽然电影和散装的Jc和J* 的大小有很大的不同，一个建议是作为一个共同的内在起源的淬火现象。观察到的比率J*/Jc的独特的温度依赖性，以及在一个单一的耗散模型方面的预淬火制度的解释支持我们的建议。
2003-05-01 cond-mat.supr-con
Experimental demonstration of superconducting critical temperature increase in electromagnetic metamaterials
最近提出的超材料方法介电响应工程可能会增加复合超导体-介电超材料的临界温度的建议已经在实验中测试了不同组成的锡和钛酸钡纳米颗粒的压缩混合物。对于体积分数为40%的钛酸钡纳米颗粒，已经观察到与体相锡相比，临界温度增加了约0.15 K。用锡和钛酸锶纳米颗粒的压缩混合物也获得了类似的结果。
2014-10-13 cond-mat.supr-con physics.optics
Comment on "Multiorbital Effects on the Transport and the Superconducting Fluctuations in LiFeAs"
在评论的工作（PRL 109，187005（2012））中，Rullier-Albenque等人提出了在干净的LiFeAs中高于转变温度Tc的横向磁阻率的测量。通过分析他们的数据，这些作者得出结论，由波动引起的电导率遵循二维（2D）行为，甚至接近Tc，尽管对于LiFeAs的横向相干长度（$ξ_c$（0）=1.6 nm）大于Fe层间距（s=0.636 nm），这更倾向于建议三维（3D）行为。这一惊人的提议将对铁磷属元素化物的多带结构的理论理解产生深刻的影响，但它也与在相同化合物和其他具有更小$ξ_c$（0）/s比的铁磷属元素化物中在Tc附近观察到的3D行为形成对比。在这里，我们表明，Rullier等人的建议。可能只是一个伪影相关的正常状态的贡献不足的减法。
2015-09-23 cond-mat.supr-con
A proposal for realizing Majorana fermions without external magnetic field in strongly correlated nanowires
本研究提出一种置于自旋单态扩展s波配对超导衬底上的一维强关联费米子链系统，利用强电子关联实现拓扑超导与马约拉纳费米子，无需外磁场，突破了传统平均场方法的限制。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancement of superconducting stiffness in hybrid superconducting-metallic bilayers
Heriot-Watt University（赫瑞-瓦特大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
研究通过掺杂偏离半填满的双层系统，发现超导近长程序在热力学极限下不受小电荷间隙限制，揭示了超导增强与金属参数的关系，以及双层系统中可能存在的配对限制和刚性限制两种状态。
2026-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana fermions in superconducting helical magnets
在各种稀土基化合物中，单重态超导性与螺旋磁性共存。在这里，我们表明，这些系统的表面一般应主机的零能量马约拉纳模式的有限密度。在无序消失的极限，这些模式导致发散贡献的零能量密度的状态和零温度熵成比例的样品表面积。当被限制到一个线的几何形状，一个离散的马约拉纳模式可以被隔离。与其他方案相比，超导性和磁性的特征能量尺度相对较大，并且不需要微调，这使得螺旋磁性超导化合物有利于Majorana费米子的观察和实验研究。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identification of odd-frequency superconducting pairing in Josephson junctions
本文提出通过测量约瑟夫森结中非局域微分电导的频率反转宇称，直接识别奇频超导配对，并利用二维数值模拟验证了其可行性。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting and ferromagnetic phase diagram of UCoGe probed by thermal expansion
本文报道了超导铁磁体UCoGe单晶在沿主正交轴方向施加磁场时的热膨胀测量结果。为了微调磁场角，将热膨胀单元安装在压电旋转器上。测定了超导相图和磁相图。用我们的体技术，我们证实了$S$ -形状的上临界场，$B_{c2}$，为$B \parallel b$和加强超导性高于6 T。同时，居里点在沿$b$轴增加磁场时向较低温度移动。这进一步支持了自旋涨落介导的$B \parallel b$超导性增强的理论建议。
2017-02-03 cond-mat.supr-con
Towards phase-coherent caloritronics in superconducting circuits
相位相干热电子学的新兴领域（来自拉丁语“calor”，即，热）是基于使用超导序参量的相位差来控制热流的可能性。目标是设计和实现能够掌握能量转移的热设备，其准确度接近当代电子元件电荷传输所达到的准确度。这可以通过利用超导凝聚体固有的宏观量子相干性来获得，该相干性通过约瑟夫森和邻近效应来表现。在这里，我们回顾了最近的实验结果中获得的热干涉仪和热整流器的实现，并讨论了一些建议异国情调的非线性相位相干caloritronic设备，如热晶体管，固态存储器，相位相干热分裂器，微波制冷机，热机和热阀。除了从基础物理学的角度来看非常有吸引力之外，这些系统预计将对许多需要能量管理的低温微电路产生巨大影响，并可能为电子热逻辑奠定基础。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Entangled states in a Josephson charge qubit coupled to a superconducting resonator
本文研究了高Q腔中的量子超导电路的动力学行为。该电路由耦合到超导谐振器的约瑟夫森电荷量子比特组成。电荷量子比特可以看作是一个两能级量子系统，其能量分离由约瑟夫森能量$E_j$分裂。在我们的建议超导谐振器是一个光子箱的模拟和描述的量子谐振子的特征频率$ω_r$。电荷量子位和谐振器之间的耦合通过耦合电容$C_c$实现。我们研究了量子线路的本征态和动力学。当约瑟夫森能量等于振荡器频率$E_j=\hbarω_r$时，会出现有趣的现象。然后用纠缠态描述了量子线路。在电荷量子比特与谐振腔弱耦合的极限下，我们推导了这些态的时间演化。我们发现了受激电荷量子比特本征态的拉比振荡。这种效应可以用超导谐振腔中单个光子的自发发射和再吸收来解释。
2000-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Towards Measuring Vacuum Polarization of Quantum Electrodynamics with Superconducting Junctions
本文提出了一种基于超导电路和约瑟夫森结的实验装置，研究了量子电动力学中真空极化引起的外加磁场对约瑟夫森系数的影响。这个强有力的实验可以被认为是少数可能的机会之一，观察精细的量子场论修正在低能区的凝聚态系统。这也是对计量学中重要的约瑟夫森常数普适性的一种新的检验。我们将期望读出信号的信噪比随着实验的运行时间成二次方地增加。输出信号的这一特性将保证以所需精度进行测量的可行性
2016-12-30 cond-mat.supr-con quant-ph
Critical Current of the Spin-Triplet Superconducting Phase in Sr$_2$RuO$_4$
有两种不同的建议，自旋三重态序参量的超导相在Sr $_2$ RuO $_4$ ; $f$波序参量和多能隙模型，其中一些带的线节点。在努力提出一个实验，可以区分两种情况下，我们研究的行为的超导和计算临界电流为这些序参量时，样品是一个薄膜的厚度$d \ll ξ$其中$ξ$是相干长度。研究发现，两种模型中的超电流行为有很大不同。这将作为识别正确的序参量的一个精确检验。
2003-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling the superconducting transition by spin-orbit coupling
虽然有相当多的证据表明，在非均匀磁场的存在下，单线态库珀对转化为三线态库珀对，但最近的理论建议提出了一种控制三线态生成的替代方法：耦合到超导体的均匀铁磁体中的内禀自旋轨道耦合。在这里，我们接近耦合Nb的不对称的Pt/Co/Pt三层，作为一个有效的自旋轨道耦合铁磁体由于结构反转不对称。非常规调制的超导临界温度作为一个功能的面内和面外施加的磁场表明存在的三重态，可以控制由一个单一的均匀铁磁体的磁取向。我们的研究首次证明了自旋轨道耦合在控制三重态中的积极作用，这是实现新型超导自旋电子器件的重要一步。
2017-10-24 cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the bulk energy gap in underdoped Bi-2212: Evidence for the mean-field superconducting transition
要理解高温超导的这一令人困惑的现象，需要关于体电子态密度随温度变化的可靠光谱信息。在这里，我提出了一个全面的分析$T-$演变的体电子光谱在Bi-2212获得的本征隧道光谱小台面结构。通过消除自热问题和提高光谱分辨率，获得了非生物光谱信息。所获得的数据表明，超导过渡保持平均场字符到中度欠掺杂，并与超导能隙，这是很好地描述了由传统的BCS $T-$依赖的突然开放。平均场临界温度在最佳掺杂时达到最大值，并随着欠掺杂而降低。这样的行为与假设超导和反铁磁自旋能隙之间存在密切联系的理论不一致，并且支持将高温超导性与竞争基态和接近最佳掺杂的量子临界点的存在相关联的提议。
2009-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controllable microwave three-wave mixing via a single three-level superconducting quantum circuit
二阶非线性光学过程中的三波混频由于电偶极选择定则而不能在原子系统中发生。相反，我们证明了二阶非线性过程可以发生在超导量子线路中（即，超导人造原子）时，通过简单地改变所施加的磁通量来破坏势能的反转对称性。特别是，我们表明，差频和和频（和二次谐波）可以产生在微波政权在一个可控的方式，通过使用一个单一的三能级超导磁通量子线路（SFQC）。对于我们提出的参数，该电路的频率可调谐性可以实现在约17 GHz的范围内的和频产生，和约42 GHz（或26 GHz）的差频产生。我们的建议提供了一个简单的方法来产生二阶非线性过程SFQC在当前的实验参数。
2014-12-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Fermi liquid behavior and spin-charge separation in underdoped cuprates
本文分析了在低掺杂区，玻色凝聚振幅消失驱动超导向正常（赝能隙相）转变时，从玻色平均场论的$t-J$模型中的高斯涨落。通过在线性响应区消除玻色子和约束场，我们证明了高斯理论描述的费米液体超导体从超导到正常的转变实际上是一个自旋-电荷分离的转变，其特征是朗道参数从超导相的$F_1>-1$变为赝能隙相的$F_1=-1$.这一建议的后果进行了讨论。
2006-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper-pair size and binding energy for unconventional superconducting systems
本文的主要工作是分析BCS-BEC交叉线上不同电子带的非平衡质量费米子组成的库珀对的大小，并研究其结合能。我们正在考虑不同质量的费米子之间的相互作用，导致带间配对。除了吸引相互作用外，我们还有一个杂化项来耦合两个能带，它通常不利于电子之间的配对。当杂化作用破坏了带隙振幅的$s$波对称性的Cooper对时，我们得到了一级相变。结果显示了库珀对大小与$T=0$杂交的关系。我们还提出了带间系统的结合能结构作为双带准粒子能量的函数。
2018-01-16 cond-mat.supr-con
Detecting Dark Matter with Superconducting Nanowires
我们建议使用超导纳米线作为直接探测亚GeV暗物质的目标和传感器。由于对电子上的小能量沉积物具有优异的灵敏度，并且表现出低暗计数，这种装置可用于探测来自暗物质散射和吸收过程的电子反冲。我们证明了这一想法的可行性，使用现有的制造钨硅化物纳米线原型与0.8 eV的能量阈值和4.3毫微克与10千秒的曝光，这表明没有暗计数的测量。该装置的结果已经对暗物质-电子相互作用提出了有意义的界限，包括迄今为止对亚电子伏暗光子吸收的最强陆地界限。未来预期的更大规模和更低阈值的制造应该能够在直接检测领域探索新的领域，建立这种方法与其他现有建议的互补性。
2019-03-12 cond-mat.supr-con hep-ex hep-ph
