硅量子器件中的自旋是大规模量子计算的有希望的候选对象。基于门的自旋量子比特传感提供了具有高保真度的紧凑且可扩展的读出,但是,需要进一步提高灵敏度以满足保真度阈值和实现纠错协议中的快速反馈所需的测量时间尺度。在这里,我们将 622 MHz 的射频门控传感与在 500 – 800 MHz 频段工作的约瑟夫森参数放大器相结合,以减少读取纳米线晶体管中形成的硅双量子点状态所需的积分时间。根据我们实现的信噪比,我们估计平均保真度为 99.7% 的单重态-三重态单次读出可以在 1 μ s 内完成,远低于容错读出的要求,比不使用约瑟夫森参数放大器快 30 倍。此外,约瑟夫森参数放大器允许在较低的射频功率下运行,同时保持相同的信噪比。我们确定噪声温度为 200 mK,其中约瑟夫森参量放大器(25%)、低温放大器(25%)和谐振器(50%)的贡献,显示出进一步提高读出速度的途径。
我们研究了铁磁异常的约瑟夫森连接的开关电流分布,该连接构成线性增加的偏置电流。我们的研究发现了开关电流分布的位置与关键系统参数之间的显着相关性,例如自旋 - 轨道耦合的强度和吉尔伯特阻尼参数。这表明可以通过实验测量直接确定这些参数。通过对噪声,磁化,相动态和开关电流分布的统计特性之间的相互作用进行全面分析,我们加深了对这些有趣的低温旋转型旋转设备的理解。这些发现有可能在量子计算体系结构和信息处理技术领域的应用中进行应用。
因此,可以通过执行各个量子数交换的所有可能组合来获得允许的对振幅(eqs。(S2)和(S3)),填充反对称条件等式。(S1)。这样做,我们发现八个允许尊重反对称条件的对对称类别,其中4对应于奇数相关性,请参见表S1。特定相关性是超导索引(sup。索引)在扩大允许的对对称性方面起着至关重要的作用。表S1在主文本的“ jjs中的us频间振幅”部分中显示为表1。在没有任何自旋粘合字段的情况下,出现对的相关性的自旋对称性与母体超导体的自旋对称性相同。因此,在我们的研究中允许的对对称类别(不存在旋转式粘合字段)是ESEE和OSOE对对称类别:它们对应于超导体指数中的偶数(奇数频率)旋转(奇数)均匀(奇数)旋转单元(奇数),甚至对应于超导器指数。通过包括一个自旋混合字段,可以获得表S1中对应于OTEE和OTOO对对称类别的奇数自旋 - 三个三角对振幅,可以用作超导阶段高度可控制的旋转源,从而可以使超导性旋转旋转的超导量。由于我们在主文本中提出的结果中没有自旋混合字段,因此其中的对对称性表现出父母超导体的自旋对称性,即自旋单旋。这是在主文本的“ JJS中的persupconductor对振幅”部分中特别讨论的。
帕拉迪诺上校是美国太空司令部的创始成员之一,他曾担任副参谋长(担任司令部前)和联合火力副司令(担任司令部后)。其他非指挥职务包括第 4 步兵师第 3 旅战斗队的排长、物资管理官和副支援作战官;第一军第 5 装甲旅营后勤官;第 117 太空营(科罗拉多州国民警卫队)作战官、陆军太空支援小组组长和营执行官;美国北方司令部的战略规划师;以及位于佛罗里达州迈阿密的美国南方司令部司令 USNORTHCOM 联络官。
这份手稿由沃福德数字共享中心的 Sandor Teszler 图书馆免费提供给您,供您开放访问。沃福德数字共享中心的授权管理员已接受该手稿,将其收录到 Broadus R. Littlejohn, Jr. 手稿收藏中。如需更多信息,请联系 stonerp@wofford.edu。
2cm 10 V 约瑟夫森电压标准芯片。光刻技术和材料的持续改进提高了这些具有大量结点的电路的产量 [11]。例如,IBM 的约瑟夫森计算机项目导致了结氧化物屏障和 PbInAu 超导电极的改进 [12]。由于 Pb 合金结会随着热循环而发生变化,因此人们开始努力开发一种全耐火结工艺,使用铌作为结电极和布线。然而,事实证明氧化铌是一种较差的结屏障,只能产生中等质量的结。下一个重大改进发生在贝尔实验室的 Gurvitch 等人 [13] 发现热生长的氧化铝屏障非常稳定时,从而产生了第一个具有出色均匀性的高质量约瑟夫森结。多年来,这种全耐火
我们从理论上研究了三端约瑟夫森连接中的超导二极管效应。超导系统中的二极管效应通常与在相反方向流动的电流的临界电流存在差异有关。我们表明,在多末端系统中,这种效果自然发生,而无需任何自旋相互作用,这是由于携带超恒星的Andreev结合状态之间存在相对移位的结果。在一个三末端交界处的示例中,我们证明了一个超导接触中的非重点电流可以通过对其他触点的适当相位偏置来诱导,前提是系统中至少有两个Andreev绑定状态,并且系统的对称性被打破。在描述短期和长时间连接的数值模型中证实了此结果。通过优化连接点的几何形状,我们表明已实现的超导二极管的效率超过35%。我们将预测与对多末端连接的最新实验相关联,在该实验中,观察到非相互超电流。
超导二极管效应(SDE)是一种磁电现象,其中外部磁场将非零的质量中心动量赋予库珀对,以促进或阻碍根据其方向促进超级电流的流动。我们提出,基于量子的自旋霍尔绝缘子(QSHI)的约瑟夫森连接器可以用作非隔离电子设备的多功能平台,当通过相位偏置和非平面磁场触发时,该平台表现出SDE。通过计算Andreev结合状态和准颗粒状态的连续体的贡献,我们提供了数值和分析结果,审查了SDE的各个方面,包括其质量Q因子。发现Q因子的最大值在低(零)温度下是通用的,它的起源与独立于交界处的特定细节的潜在拓扑特性相关。随着磁场的增加,由于轨道效应引起的诱导超导间隙的关闭,SDE减小了。要观察SDE,必须设计基于QSHI的Josephson结,以使其边缘具有不务件的运输。此外,我们在一个更具异国情调但现实的场景中探索了SDE,在驱动电流时,约瑟夫森交界处的典型地面态奇偶校仍然保守。在这种4π的周期情况下,我们预测SDE的增强是与其2π-周期性的,平等无限的对应物相比的增强。