論文の概要: Transparent Gatable Superconducting Shadow Junctions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.04487v1
• Date: Tue, 10 Mar 2020 01:36:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-30 01:14:43.169729
• Title: Transparent Gatable Superconducting Shadow Junctions
• Title（参考訳）: 透明ガタブル超伝導シャドージャンクション
• Authors: Sabbir A. Khan, Charalampos Lampadaris, Ajuan Cui, Lukas Stampfer, Yu Liu, S. J. Pauka, Martin E. Cachaza, Elisabetta M. Fiordaliso, Jung-Hyun Kang, Svetlana Korneychuk, Timo Mutas, Joachim E. Sestoft, Filip Krizek, Rawa Tanta, M. C. Cassidy, Thomas S. Jespersen, Peter Krogstrup
• Abstract要約: ゲート接合は、ハイブリッド半導体-超伝導材料に基づく量子デバイスにおける鍵となる要素である。 単結晶InAs, InSb, $mathrmInAs_1-xSb_x$ナノワイヤ, エピタキシャル超伝導体, In-situシャドウ接合体を1段階分子線エピタキシャルプロセスで成長させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.396595761899586
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gate tunable junctions are key elements in quantum devices based on hybrid semiconductor-superconductor materials. They serve multiple purposes ranging from tunnel spectroscopy probes to voltage-controlled qubit operations in gatemon and topological qubits. Common to all is that junction transparency plays a critical role. In this study, we grow single crystalline InAs, InSb and $\mathrm{InAs_{1-x}Sb_x}$ nanowires with epitaxial superconductors and in-situ shadowed junctions in a single-step molecular beam epitaxy process. We investigate correlations between fabrication parameters, junction morphologies, and electronic transport properties of the junctions and show that the examined in-situ shadowed junctions are of significantly higher quality than the etched junctions. By varying the edge sharpness of the shadow junctions we show that the sharpest edges yield the highest junction transparency for all three examined semiconductors. Further, critical supercurrent measurements reveal an extraordinarily high $I_\mathrm{C} R_\mathrm{N}$, close to the KO$-$2 limit. This study demonstrates a promising engineering path towards reliable gate-tunable superconducting qubits.
• Abstract（参考訳）: ゲート可変接合は、ハイブリッド半導体-超伝導材料に基づく量子デバイスにおける鍵となる要素である。 それらは、トンネル分光プローブからゲートモンおよびトポロジカルキュービットにおける電圧制御キュービット演算まで、多目的に機能する。 一般的には、ジャンクションの透明性が重要な役割を果たす。 本研究では, 単結晶InAs, InSb, $\mathrm{InAs_{1-x}Sb_x}$ナノワイヤ, エピタキシャル超伝導体, In-situシャドウ接合体を1段階分子線エピタキシャルプロセスで成長させる。 本研究は, 接合の加工パラメータ, 接合形態, 電子輸送特性の相関関係について検討し, 実験対象の陰影接合がエッチング接合よりも著しく高品質であることを示す。 シャドージャンクションのエッジシャープ性を変化させることで、最もシャープなエッジは3つの半導体の最も高いジャンクション透過性をもたらすことを示した。 さらに、臨界超電流測定では、 KO$-$2 の極限に近い非常に高い$I_\mathrm{C} R_\mathrm{N}$が示される。 本研究は, ゲート可変超伝導量子ビットへの有望な技術経路を示す。

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