論文の概要: Levitation of superconducting micro-rings for quantum magnetomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.13199v1
- Date: Thu, 24 Dec 2020 11:28:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 11:52:19.336806
- Title: Levitation of superconducting micro-rings for quantum magnetomechanics
- Title(参考訳): 超伝導マイクロリングの量子力学への応用
- Authors: Carles Navau and Stefan Minniberger and Michael Trupke and Alvaro
Sanchez
- Abstract要約: 超伝導体の浮上は量子技術の重要な構成要素になりつつある。
ここでは超伝導リングによる置換が2つの重要な利点をもたらすことを示す。
第一に、リングに作用する力は固体の物体に期待される力に匹敵するが、超伝導体の質量は大幅に減少する。
第二に、フィールド内冷却によってリングに閉じ込められたフラックスは、システムに対するさらなる制御をもたらす。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Levitation of superconductors is becoming an important building block in
quantum technologies, particularly in the rising field of magnetomechanics. In
most of the theoretical proposals and experiments, solid geometries such as
spheres are considered for the levitator. Here we demonstrate that replacing
them by superconducting rings brings two important advantages: Firstly, the
forces acting on the ring remain comparable to those expected for solid
objects, while the mass of the superconductor is greatly reduced. In turn, this
reduction increases the achievable trap frequency. Secondly, the flux trapped
in the ring by in-field cooling yields an additional degree of control for the
system. We construct a general theoretical framework with which we obtain
analytical formulations for a superconducting ring levitating in an
anti-Helmholtz quadrupole field and a dipole field, for both zero-field and
in-field cooling. The positions and the trapping frequencies of the levitated
rings are analytically found as a function of the parameters of the system and
the field applied during the cooling process. Unlike what is commonly observed
in bulk superconductors, lateral and rotational stability are not granted for
this idealized geometry. We therefore discuss the requirements for simple
superconducting structures to achieve stability in all degrees of freedom.
- Abstract(参考訳): 超伝導体の浮上は量子技術、特に磁気力学の上昇分野において重要な構成要素となっている。
理論的な提案や実験のほとんどでは、球面のような固体の幾何学がレビテーターとして考慮されている。
第一に、リングに作用する力は固体に期待される力に匹敵するが、超伝導体の質量は大幅に減少する。
これにより、達成可能なトラップ周波数が増大する。
第二に、フィールド内冷却によってリングに閉じ込められたフラックスは、システムのさらなる制御をもたらす。
反ヘルムホルツ四極体場と双極子場に共振する超伝導リングの解析的定式化をゼロ場とインフィールドの両方で行うための一般的な理論的枠組みを構築した。
浮揚環の位置とトラップ周波数は、冷却過程において適用される系のパラメータと磁場の関数として解析的に見出される。
バルク超伝導体でよく見られるものとは異なり、この理想化された幾何学には横方向と回転安定性は与えられない。
したがって、あらゆる自由度で安定性を実現するための単純な超伝導構造の必要性について論じる。
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