尽管量子计算机提供了无数机会,但它们的实际应用迄今为止仍因其易受周围环境影响而受到阻碍。印第安纳州圣母大学的 Badih Assaf 博士、Xinyu Liu 博士及其同事展示了如何通过使用一种名为“拓扑超导体”的奇异杂化材料来克服这些问题。通过优化这些材料的制造并详细分析其量子特性,该团队的研究结果可以为拓扑超导体在坚固实用的量子计算机中的广泛应用铺平道路。
t将间隙δ作为能量的复杂函数。能量依赖性相与相干BCS间隙不同。𝐼𝐼𝐼𝐼[δ(𝐸𝐸)]是由于准粒子的衰减引起的,而真实的声子re [δ(𝐸𝐸)]在𝐸𝐸
摘要:存储、传输和处理量子信息的能力有望改变我们计算、通信和测量的方式。在过去的二十年里,基于约瑟夫森结的超导微波电路成为量子计算的强大平台。然而,这些系统在低温和微波频率下运行,需要相干光互连才能长距离传输量子信息。在这次演讲中,我将介绍我们最近的实验,展示超导量子比特激发到光子的转换。我将介绍一个集成设备平台,该平台结合了超导量子比特、压电换能器和光机械换能器,用于在超导电路、单个声子和单个光子之间转换量子态。我将讨论如何使用处于量子基态的纳米机械振荡器将单个光子从微波频率转换为光学域。最后,我将讨论这种方法在实现基于超导量子处理器的未来量子通信网络方面的前景。
铜氧化物超导体 CuO 平面中的 Cu- d 和 O- px/y 轨道。超导性源于 Cu- d 上的电子空穴与周围四个 O- px/y 轨道的键合 ( L ) 组合形成的具有反平行自旋 (↑,↓) 的对。这些对的所有轨道分量都具有相同的 d 波 (+ (红色) 沿 x 方向,- (蓝色) 沿 y 方向) 结构,从而证明了更简单的单波段描述。
准确确定全部动量依赖性自旋敏感性χ(Q)对于描述磁性和超导性非常重要。原则上,在线性响应密度函数理论(DFT)中计算χ(Q)的形式主义是良好的,几乎所有公开可用的代码都不包含此功能。在这里,我们描述了一种计算静态χ(Q)的替代方法,该方法可以应用于最常见的DFT代码而无需其他编程。该方法结合了χ(0)的标准固定旋转计数,并直接计算通过人工Hubbard Inter Action稳定自旋螺旋的能量。从这些计算中,可以通过反转RPA公式来提取χDFT(Q)。我们将此配方应用于NBSE 2单层中最近发现的ISING超导性,这是近年来SU过导性最令人兴奋的发现之一。有人提出,自旋波动可能会强烈影响顺序参数的奇偶校验。先前的估计表明靠近铁磁剂,i。e。,χ(q)在q =0。我们发现自旋波动的结构更为复杂,波动频谱在q≈(0。2,0)。这样的频谱将改变带间的相互作用,并极大地影响超导状态。
2。金属,半导体和超导体简介金属具有特殊的物理特性。金属通常坚硬,具有高熔点和沸点。它们具有延展性和延展性。它们是不透明的,有光泽的,即它们是不透明的并且具有高反射力。它们的配位数通常为12或14或有时8。金属是电力和热量的良好导体。金属的电导随温度升高而降低。金属具有低电离电位。确实有失去其价电子并形成正离子。金属中键合的性质(金属键合)金属中键合的性质是特殊的。金属中的原子被认为是通过称为金属键的特殊类型的键将其固定在一起的。必须完全定位用于键合的少数电子。将金属原子与影响正方形内的许多电子结合的力称为金属键。金属中键合的理论应具有以下特征:1。它应该具有结合相同金属原子的能力。2。金属键的方向应该不重要,因为在破坏
原子级厚度的二维 (2D) 过渡金属二硫属化物 (TMD) 超导体能够实现均匀、平坦和干净的范德华隧穿界面,这促使它们被集成到传统的超导电路中。然而,必须在 2D 材料和三维 (3D) 超导体之间建立完全超导接触,才能在这种电路中采用标准微波驱动和量子比特读出。我们提出了一种在 2D NbSe 2 和 3D 铝之间创建零电阻接触的方法,这种接触表现为约瑟夫森结 (JJ),与 3D-3D JJ 相比具有更大的有效面积。由 2D TMD 超导体形成的器件受到薄片本身的几何形状以及与块体 3D 超导引线的接触位置的强烈影响。我们通过金兹堡-朗道方程的数值解提出了 2D-3D 超导结构中超电流流动的模型,并与实验结果非常吻合。这些结果表明我们向新一代混合超导量子电路迈出了关键一步。
我们研究了通过正常超导体 (NS) 结的传输,该结由具有螺旋边缘态的量子自旋霍尔 (QSH) 系统和具有手性马约拉纳边缘模式的二维 (2D) 手性拓扑超导体 (TSC) 制成。我们采用二维扩展四带模型,用于磁场 (塞曼) 中受 s 波超导影响的 HgTe 基量子阱。我们使用 Bogoliubov-de Gennes 散射形式表明,该结构提供了 2D TSC 的显著传输信号。作为样品宽度 (或费米能量) 的函数,电导共振经历 2 e 2 / h (非平凡相) 和 4 e 2 / h 平台期 (平凡相) 的序列,随着样品宽度变大,它们落入非零陈数 (2D 极限) 的区域内。这些特征是 QSH 效应和 TSC 拓扑性质的体现。
引言。周期性驱动的量子系统规避了平衡态下施加的某些限制。例如,参考文献 [1,2] 中设想的自发破坏时间平移对称性的“时间晶体”不能在平衡态 [3] 下出现,但可以在周期性驱动下出现。在周期性驱动的时间晶体中,任何物理(即非猫)状态都以驱动频率的次谐波演化 [4 – 6] 。规范实现由无序的伊辛自旋组成,它们在每个驱动周期后集体翻转,因此需要两个周期才能恢复其初始状态。实验已经在驱动冷原子 [7,8] 和固态自旋系统 [9 – 11] 中检测到时间晶体性的迹象。作为第二个密切相关的例子,考虑一个一维 (1D) 自由费米子拓扑超导体,它具有马约拉纳端模式 [12],每个模式都由厄米算符 γ 描述。如果 γ 增加能量 E 则 γ † 增加 − E 而埃尔米特性要求它们是等价的。在平衡状态下唯一的解是 E = 0——对应于经过深入研究的马约拉纳零模式。以频率 Ω 周期性驱动还允许携带 E = Ω = 2 的“弗洛凯马约拉纳模式”,因为此时能量仅对模 Ω 守恒[13]。弗洛凯马约拉纳模式被认为比平衡系统促进了更高效的量子信息处理[14-16]。此外,它们编码了一种时间平移对称性破缺的拓扑味道,因为弗洛凯马约拉纳算子在每个驱动周期改变符号,因此也需要两个周期来恢复其初始形式。我们通过探索将库珀对电子耦合到双周期时间晶体伊辛自旋后产生的周期性驱动的一维拓扑超导体来合并上述现象。这种“时间晶体拓扑超导体”交织了体时间平移
摘要:据报道,内嵌铝化物 RuAl 6 具有超导性,其 T c = 1.21 K。T c 处的归一化热容量跃变 Δ C/ γ T c = 1.58,证实了块体超导性。金兹堡-朗道参数 κ = 9.5 表明 RuAl 6 为 II 型超导体。与其结构类似物 ReAl 6(T c = 0.74 K)相比,探讨了 RuAl 6 的电子结构计算。根据晶体轨道哈密顿布居(- COHP)分析讨论了相的稳定性。两种材料 T c 的差异是由 RuAl 6 中发现的明显更强的电子-声子耦合引起的,这是反键相互作用明显更强的结果。另一种由铝团簇组成的化合物中超导性的出现可能扩大了临界温度与 Ga 团簇所示结构的相关性。■ 简介