論文の概要: Evidence of dual Shapiro steps in a Josephson junctions array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.09381v1
- Date: Tue, 19 Jul 2022 16:26:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-04 13:01:28.582224
- Title: Evidence of dual Shapiro steps in a Josephson junctions array
- Title（参考訳）: ジョセフソン接合配列における二重シャピロステップの証拠
- Authors: Nicol\`o Crescini, Samuel Cailleaux, Wiebke Guichard, C\'ecile Naud,
Olivier Buisson, Kater Murch, Nicolas Roch
- Abstract要約: 超小さなジョセフソン接合を大きな接合の高インピーダンス配列に埋め込んで、2重シャピロステップを明らかにする。
複数の周波数に対して、回路の交流応答が周波数$f$でマイクロ波トーンと同期していることを検出する。
この研究は、凝縮物質物理学において全表現である位相電荷双対性に新たな光を放ち、ジョセフソン回路に拡張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The modern primary voltage standard is based on the AC Josephson effect and
the ensuing Shapiro steps, where a microwave tone applied to a Josephson
junction yields a constant voltage $hf/2e$ ($h$ is Planck's constant and $e$
the electron charge) determined by only the microwave frequency $f$ and
fundamental constants. Duality arguments for current and voltage have long
suggested the possibility of dual Shapiro steps -- that a Josephson junction
device could produce current steps with heights determined only on the applied
frequency. In this report, we embed an ultrasmall Josephson junction in a high
impedance array of larger junctions to reveal dual Shapiro steps. For multiple
frequencies, we detect that the AC response of the circuit is synchronised with
the microwave tone at frequency $f$, and the corresponding emergence of flat
steps in the DC response with current $2ef$, equal to the tunnelling of a
Cooper pair per tone period. This work sheds new light on phase-charge duality,
omnipresent in condensed matter physics, and extends it to Josephson circuits.
Looking forward, it opens a broad range of possibilities for new experiments in
the field of circuit quantum electrodynamics and is an important step towards
the long-sought closure of the quantum metrology electrical triangle.
- Abstract（参考訳）: 現代の一次電圧標準は交流ジョセフソン効果とそれに続くシャピロステップに基づいており、ジョセフソン接合に適用されたマイクロ波トーンは、マイクロ波周波数$f$と基本定数のみによって決定される定電圧$hf/2e$(h$はプランク定数、e$は電子電荷)を生成する。
電流と電圧の双対性議論は、ヨセフソン接合装置が適用周波数のみに設定された電流ステップを生成することができるという、2つのシャピロステップの可能性を長い間示唆してきた。
本稿では,2つのシャピロステップを明らかにするために,超小型ジョセフソン接合を大きな接合の高インピーダンス配列に埋め込む。
複数の周波数において、回路の交流応答が周波数$f$でマイクロ波トーンと同期していることを検出し、それに対応する直流応答における平坦なステップの出現を電流$2ef$で検出する。
この研究は、凝縮物質物理学において全表現である位相電荷双対性に新たな光を放ち、ジョセフソン回路に拡張する。
将来的には、回路量子電磁力学の分野における新しい実験の幅広い可能性を開き、量子メトロロジー電界三角形の長い閉包に向けた重要な一歩となる。
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