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Quantum Vibes - 2024 年第二季度
然而，超导体中的二极管效应可能由几种不同的机制引起，具体取决于器件的成分和结构。几个研究小组已经研究了 SDE 理论。例如，通过使用平均场、Bogoliubov-de Gennes (BdG) 和 Ginzburg-Landau 理论，最近提出了无结块体超导体中的 SDE 以及其约瑟夫森结版本的理论见解。然而，另一个重要概念是邻近耦合，其中约瑟夫森结是在高自旋轨道耦合材料之上制造的；在这里，反演对称性不仅被器件的异质成分破坏，还被自旋轨道耦合项破坏；在这里，破坏 TRS 所需的磁场位于器件平面内。近年来，自旋轨道耦合非中心对称超导体中 SDE 的有趣实验演示已经复兴并刺激了非互易超电流传输的理论研究。然而，SDE 的想法已经存在了几十年。
基于锗的超导体/半导体混合纳米结构用于量子信息
基于超导电路的超导量子比特由超导电容器和具有 transmon 几何的约瑟夫森结组成，广泛应用于高级量子处理器，追求可扩展的量子计算。transmon 的量子比特频率的调整依赖于超导环路中两个超导体-绝缘体-超导体 (S-I-S) 约瑟夫森结的超电流之间的磁通量相关干扰。基于超导体-半导体-超导体 (S-Sm-S) 材料的约瑟夫森结为门可调 transmon 提供了一种可能性，称为“gate-mon”，其中量子比特频率可以通过静电平均值进行调整。在 III-V 材料平台上实现的 gatemon 显示出 transmon 替代品的令人瞩目的发展，但在可扩展性方面仍然存在一个大问题。硅锗 (SiGe) 异质结构由于其高空穴迁移率和 Ge-金属界面的低肖特基势垒而成为承载混合器件的潜在平台之一。此外，与硅基半导体行业的兼容性是扩大量子比特平台的一个有力优势。在本论文中，我们基于 SiGe 异质结构中的 Al-Ge-Al 约瑟夫森结开发了门控。首先，建立了自上而下方法中约瑟夫森场效应晶体管 (JoFET) 的稳健制造配方。我们对 JoFET 进行了详尽的测量，以研究它们随栅极电压、温度和磁场变化的特性。这些器件显示了临界电流 (I C ) 和正常态电阻 (R N ) 的栅极可调性。估计这些器件具有高透明度的超导体-半导体界面，SiGe异质结构上的高 I C R N 乘积证明了这一点。在有限电压范围内，观察到对应于多个安德烈夫反射 (MAR) 的特征。然后，我们在 SiGe 异质结构上制造和表征氮化铌 (NbN) 超导谐振器。我们在传输模式下测量谐振器，并从传输系数 (S 21) 中提取谐振频率 (f r)、内部品质因数 (Q i) 和耦合品质因数 (Q c)。随后，我们开发了制造工艺，将与电容器分流的 Al-Ge-Al 结（换句话说，gatemon）集成到谐振器方案中，并根据设计进行制造。我们在其中一个制造的 gatemon 中演示了反交叉特性。使用双音光谱技术映射门控器的谐振频率，发现它是门可调的。量子位具有较大的光谱线宽，这意味着相干时间较低。此外，我们对超导量子干涉装置 (SQUID) 几何中的结进行了电流相位关系 (CPR) 测量。我们可以证明结构成非正弦 CPR。此外，在辐照结的电流-电压特性曲线中观察到整数和半整数 Shapiro 阶跃。这表明我们的结具有 cos 2 φ 元素，这可以为受保护的量子位开辟另一种可能性。
无标题 - NIST 的 TSAPPS
nist.gov › Publication › get_pdf PDF 作者：A Rüfenacht · 2008 · 被引用次数：58 — 作者：A Rüfenacht · 2008 被引用次数：58 次用于交流电气计量界、交流约瑟夫森器件和系统领域...功率计量（50–60 Hz）。 ... 抖动电流，Ai (mA)。
利用库珀对放大量子相位波动
值得注意的是，超导导线、电极和约瑟夫森结的复杂组件可以通过少量集体相位自由度简洁地描述，这些自由度的行为类似于势能中的量子粒子。几乎所有这些电路都在量子相位波动较小的区域运行——相关通量小于超导通量量子——尽管进入大波动区域将对计量和量子比特保护产生深远影响。困难来自于电路阻抗明显需要远远超过电阻量子。独立地，需要库珀对形成对才能隧穿的奇异电路元件已被开发出来以编码和拓扑保护量子信息。在这项工作中，我们证明配对库珀对会放大电路基态的相位波动。我们测量了仅对第一个跃迁能量的通量灵敏度的十倍抑制，这意味着真空相位波动增加了两倍，并表明基态在几个约瑟夫森阱上是非局域的。
用碳 - 纳米管的电路量子电动力学 -
带有超级传导电路的电路量子电动力学（CQED）[1]是一个强大的平台，用于芯片量子光学元件和量子信息[2]。杂交超导电路根据其他系统与微波光子或人工原子的相互作用提供了对相干量子性能的访问[3-5]。近年来，通过用基于半导体的（s -n -s）JJS来代替常规铝（s -i -s）JJS（例如inas nanowires [6，7]，（7]，gasene）[8]和绘制图8和绘图[8]，已经实现了多种混合超导码头。 对于这些s-n-s JJS，正常或半导体与超导材料接触，这使得由于超导接近效应而导致超电流到流量[11]。 Andreev Refrections [12-14]描述了此类设备中库珀的运输。 可以通过在附近的栅极电极上施加电压来调整半导体的电导率，该电极调整了库珀对运输的调整，从而调整了交界处的约瑟夫森能量。 这些半导体 - 超导体混合量量子的强大技术动机是实现栅极电压已经实现了多种混合超导码头。对于这些s-n-s JJS，正常或半导体与超导材料接触，这使得由于超导接近效应而导致超电流到流量[11]。。可以通过在附近的栅极电极上施加电压来调整半导体的电导率，该电极调整了库珀对运输的调整，从而调整了交界处的约瑟夫森能量。这些半导体 - 超导体混合量量子的强大技术动机是实现栅极电压
云端的量子计算硬件
图 1 (A) 来自参考文献 [23] 的同心 transmon 量子比特设计及其等效电路图（插图）。两个超导岛（绿色和蓝色）由一个小的约瑟夫森结桥（橙色）分流。使用共面波导谐振器（红色）读出量子比特状态。该读出谐振器电感耦合到信号线（黑色）。（B）transmon 量子比特的状态由约瑟夫森结的正弦电位（黑色实线）决定。在相位基（Δφ）中求解，特征能量（实线）可以用谐振子（虚线，相应颜色）来近似，其简并性通过结上的电容充电能量的一阶校正来消除[24 – 26]。（C）布洛赫球面图。基态 j 0 i 和第一个激发态 j 1 i 用于定义量子比特的逻辑状态 j ψ i ，它是 j 0 i 和 j 1 i 的线性组合，具有各自的复振幅 α 和 β 。j ψ i 可以通过电压脉冲和门控操作进行操纵，并通过投影到指定的测量基础上进行读出
量子计算简介第02章-EE 225
硬件实现和用于量子计算的算法。基本的量子力学，包括烤面包符号，旋转，希尔伯特空间，简单的谐波振荡器，块球，张量产品，密度算子。实施量子位，包括量子点中的电子旋转和约瑟夫森连接。Qubits，例如拓扑绝缘子，被困的离子和缺陷中心。
亚太地区主要国家量子技术政策与研发趋势
量子纠缠、拓扑绝缘体、几何拓扑、超导量子比特、稀磁半导体、随机预言模型、细胞自动机、玻色-爱因斯坦凝聚态、钻石、成像、单分子磁性、电磁感应透明性、分组密码、激子、分子间通信、粒子群优化、二硫化钼、约瑟夫森结、石墨烯、加法数学
欧姆定律，焦耳热和普朗克散发
以前，我们已经证明了化学势力的梯度是由许多电子波函数的浆果连接的时间成分引起的。我们将证明IT在这项工作中金属中的电子促进问题中的重要性。我们首先重新审视了研究充分的耗散问题，在连接到电池的金属电线中用电流加热。众所周知，Poynting的定理以一种奇怪的方式解释了它：焦耳加热的能量从电线外部作为辐射进入。我们表明，如果电流的产生是由于电池连接在电线内产生的化学势梯度引起的，则给出明智的解释。接下来，我们证明了它在电容器问题的放电中的重要性，而电容器起着电池的作用；以及通过约瑟夫森交界处问题进行的tuneling超电流，其中约瑟夫森关系的原始派生不包括电容器的贡献固有地存在于交界处。最后，我们认为化学势梯度力中包含的浆果连接的时间成分的量规波动解释了在奇怪金属中观察到的普兰克耗散。
迈向阻抗计量的通用桥梁
摘要 — 本文通过使用 DJIB 比较最佳可用阻抗标准，全面描述了频率高达 80 kHz 的双约瑟夫森阻抗桥 (DJIB)，这些标准 (a) 可直接追溯到量子霍尔效应，(b) 用作国际阻抗比较的一部分，或 (c) 被认为具有可计算的频率依赖性。该系统的核心是双约瑟夫森任意波形合成器 (JAWS) 源，它在高精度阻抗测量中提供了前所未有的灵活性。JAWS 源允许单个桥在复平面上比较具有任意比率和相位角的阻抗。不确定度预算表明，传统 METAS 桥和 DJIB 在千赫范围内具有相当的不确定度。这表明 DJIB 具有灵活性，可以比较任意阻抗、频率范围宽和自动平衡程序，并且不会影响测量不确定性。这些结果表明，这种类型的仪器可以大大简化各种阻抗尺度的实现和维护。此外，DJIB 是一种非常灵敏的工具，可用于研究频率相关的系统误差，这些误差可能出现在阻抗构造中以及频率大于 10 kHz 的 JAWS 源提供的电压中。