論文の概要: Observation of Josephson Harmonics in Tunnel Junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.09192v1
- Date: Fri, 17 Feb 2023 23:52:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-21 19:59:54.943121
- Title: Observation of Josephson Harmonics in Tunnel Junctions
- Title(参考訳): トンネル接合におけるジョセフソン高調波の観測
- Authors: Dennis Willsch, Dennis Rieger, Patrick Winkel, Madita Willsch,
Christian Dickel, Jonas Krause, Yoichi Ando, Rapha\"el Lescanne, Zaki
Leghtas, Nicholas T. Bronn, Pratiti Deb, Olivia Lanes, Zlatko K. Minev,
Benedikt Dennig, Simon Geisert, Simon G\"unzler, S\"oren Ihssen, Patrick
Paluch, Thomas Reisinger, Roudy Hanna, Jin Hee Bae, Peter Sch\"uffelgen,
Detlev Gr\"utzmacher, Luiza Buimaga-Iarinca, Cristian Morari, Wolfgang
Wernsdorfer, David P. DiVincenzo, Kristel Michielsen, Gianluigi Catelani,
Ioan M. Pop
- Abstract要約: ジョセフソン効果の正確な理解は、超伝導ハードウェアを用いた量子情報処理のキーストーンである。
ジョセフソン接合(JJs)の有名な$sinvarphi$電流相関係(C$varphi$R)は、トランスモン人工原子のエネルギースペクトルを完全に記述できないことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.4367428608292914
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: An accurate understanding of the Josephson effect is the keystone of quantum
information processing with superconducting hardware. Here we show that the
celebrated $\sin\varphi$ current-phase relation (C$\varphi$R) of Josephson
junctions (JJs) fails to fully describe the energy spectra of transmon
artificial atoms across various samples and laboratories. While the microscopic
theory of JJs contains higher harmonics in the C$\varphi$R, these have
generally been assumed to give insignificant corrections for tunnel JJs, due to
the low transparency of the conduction channels. However, this assumption might
not be justified given the disordered nature of the commonly used AlO$_x$
tunnel barriers. Indeed, a mesoscopic model of tunneling through an
inhomogeneous AlO$_x$ barrier predicts contributions from higher Josephson
harmonics of several %. By including these in the transmon Hamiltonian, we
obtain orders of magnitude better agreement between the computed and measured
energy spectra. The measurement of Josephson harmonics in the C$\varphi$R of
standard tunnel junctions prompts a reevaluation of current models for
superconducting hardware and it offers a highly sensitive probe towards
optimizing tunnel barrier uniformity.
- Abstract(参考訳): ジョセフソン効果の正確な理解は、超伝導ハードウェアを用いた量子情報処理のキーストーンである。
ここで、josephson junctions (jjs) の祝われる$\sin\varphi$ current-phase relation (c$\varphi$r) は、様々なサンプルや実験室におけるトランスモン人工原子のエネルギースペクトルを完全に記述できないことを示す。
JJsの顕微鏡理論は、C$\varphi$Rの高調波を含むが、一般的には伝導チャネルの透明性が低いため、トンネルJJsに重要な補正を与えると考えられている。
しかし、一般的に使用されるAlO$_x$トンネル障壁の乱れの性質を考えると、この仮定は正当化されないかもしれない。
実際、不均一な alo$_x$ 障壁を通るトンネルのメソスコピックモデルは、数%高いジョセフソン高調波からの寄与を予測する。
これらをトランスモンハミルトニアンに含めることで、計算されたエネルギースペクトルと測定されたエネルギースペクトルの間で、桁違いに良い一致が得られる。
標準トンネル接合のC$\varphi$Rにおけるジョセフソン高調波の測定は超伝導ハードウェアの現在のモデルの再評価を促し、トンネルバリアの均一性を最適化するための高感度プローブを提供する。
関連論文リスト
- Demonstration of dual Shapiro steps in small Josephson junctions [0.0]
量子化された電流ステップ、いわゆる双対シャピロステップは、ブロッホ振動を外部マイクロ波信号に同期させるときに生成される。
我々は,小さなAl/AlO$_mathrmx$/Al Josephson接合におけるブロッホ振動を正弦波駆動に同期させることにより,この基本的関係を実現する。
今日の電圧標準に触発されて、ジョセフソン振動の単一磁束量子モードと双対となるパルス駆動状態を調べ、二重シャピロステップの同様の非対称パターンを観察する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-12T14:30:01Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent
approach to Yukawa-type interactions in the $\lambda\!\phi^4$ model [68.8204255655161]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-10T12:59:07Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-26T15:04:11Z) - Improving Josephson junction reproducibility for superconducting quantum
circuits: junction area fluctuation [0.0]
ジョセフソン超伝導量子ビットとパラメトリック増幅器は超伝導量子回路の顕著な例である。
ジョセフソン接合の臨界電流$I_c$変動は、最も重要な電気パラメータとして最小化する必要がある。
ジョセフソン接合の加工工程を最適化し、9.8-4.4%および4.8-2.3%の抵抗変動を2,2時間22$mm2$および5times10$mm2$チップ領域で示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-27T10:00:24Z) - Numerical analysis of a three-wave-mixing Josephson traveling-wave
parametric amplifier with engineered dispersion loadings [62.997667081978825]
最近提案されたジョゼフソン走行波パラメトリック増幅器は、20dBの利得と少なくとも4GHzのフラット帯域を実現する大きな可能性を秘めている。
回路パラメータの周期変調による高度なJTWPA回路をモデル化する。
エンジニアリングされた分散ローディングにより、350ドル(約3万3000円)から9ドル(約3万3000円)まで、十分な広帯域幅を実現できます。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-22T14:46:04Z) - Unimon qubit [42.83899285555746]
超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。
本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-11T12:57:43Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-07T09:29:23Z) - Effective Theory for the Measurement-Induced Phase Transition of Dirac
Fermions [0.0]
測定対象の波動関数は純粋状態のダイナミクスを受ける。
多くの粒子系では、これらの異なる動力学要素の競合は量子相転移に似たシナリオを引き起こす。
重要な発見は、この場の理論が、無期限に加熱される自由の1つの集合に分解されることである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-16T19:00:00Z) - Mesoscopic quantum superposition states of weakly-coupled matter-wave
solitons [58.720142291102135]
我々は原子ソリトンジョセフソン接合(SJJ)素子の量子特性を確立する。
量子領域におけるSJJ-モデルは、全粒子数の2乗に比例した有効非線形強度のため、特異な特徴を示すことを示す。
得られた量子状態は、絡み合ったフォック状態の小さな成分が存在する場合、凝縮物からの粒子損失がほとんどないことに抵抗性があることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-26T09:26:19Z) - Collective Photon Assisted Dressing of Atomic Levels by the number $N$
of Correlated Atoms [0.0]
原子、スピン、あるいは一般には、量子系の間の多くの身体の集合的相関が適切な方法であることを示すかもしれない。
エネルギー保存を考慮した光子誘起励起交換を発現する新規演算子が導入された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-08T12:08:31Z) - Bosonic quantum communication across arbitrarily high loss channels [68.58838842613457]
一般減衰器$Phi_lambda, sigma$はボゾン量子チャネルであり、入力と固定された環境状態を組み合わせることで作用する。
任意の$lambda>0$に対して、適切な単一モード状態 $sigma(lambda)$が存在することを示す。
我々の結果は、チャネルの入力でエネルギー制約を固定しても成り立ち、任意に低い透過率の極限でも一定の速度で量子通信が可能であることを示唆している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-19T16:50:11Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。