論文の概要: Topological Josephson Junctions in the Integer Quantum Hall Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.02575v2
- Date: Fri, 1 Sep 2023 12:05:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-04 17:30:43.264198
- Title: Topological Josephson Junctions in the Integer Quantum Hall Regime
- Title(参考訳): 整数量子ホールレジームにおける位相ジョセフソン接合
- Authors: Gianmichele Blasi, G\'eraldine Haack, Vittorio Giovannetti, Fabio
Taddei, Alessandro Braggio
- Abstract要約: チューニング可能なジョセフソン接合(TJJ)は、異常なジョセフソン効果と位相量子絶縁体応用を研究する上で望ましいプラットフォームである。
本稿では、整数量子ホール(IQH)と超伝導体の物理を組み合わせることで、頑健で静電気的に調整可能なTJJを提案する。
スケーラブルでロバストなAndreev-qubitプラットフォームへの特に関連性があり、また効率的な位相電池でもある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 42.408991654684876
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Robust and tunable topological Josephson junctions (TJJs) are highly
desirable platforms for investigating the anomalous Josephson effect and
topological quantum computation applications. Experimental demonstrations have
been done in hybrid superconducting-two dimensional topological insulator
(2DTI) platforms, sensitive to magnetic disorder and interactions with phonons
and other electrons. In this work, we propose a robust and electrostatically
tunable TJJ by combining the physics of the integer quantum Hall (IQH) regime
and of superconductors. We provide analytical insights about the corresponding
Andreev bound state spectrum, the Josephson current and the anomalous current.
We demonstrate the existence of protected zero-energy crossings, that can be
controlled through electrostatic external gates. This electrostatic tunability
has a direct advantage to compensate for non-ideal interfaces and undesirable
reflections that may occur in any realistic samples. TJJs in the IQH regime
could be realized in graphene and other 2D materials. They are of particular
relevance towards scalable and robust Andreev-qubit platforms, and also for
efficient phase batteries.
- Abstract(参考訳): ロバストで可変な位相ジョセフソン接合(tjjs)は、異常なジョセフソン効果とトポロジカル量子計算応用を調査するための非常に望ましいプラットフォームである。
磁気障害やフォノンや他の電子との相互作用に敏感なハイブリッド超伝導2次元トポロジー絶縁体 (2DTI) プラットフォームでの実験実験が行われた。
本研究では,整数量子ホール(IQH)法則と超伝導体の物理を組み合わせることで,頑健で静電気的に調整可能なTJJを提案する。
我々は、対応するアンドレフ境界状態スペクトル、ジョセフソン電流、異常電流に関する分析的知見を提供する。
静電気ゲートを介して制御できる保護されたゼロエネルギー交差の存在を実証する。
この静電気的チューニング性は、任意の現実的なサンプルで起こりうる非理想的インタフェースや望ましくない反射を補償する直接的な利点がある。
IQH系におけるTJJはグラフェンやその他の2D材料で実現できた。
スケーラブルで堅牢なandreev-qubitプラットフォームや、効率的なフェーズバッテリにも特に適しています。
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