論文の概要: Niobium Quantum Interference Microwave Circuits with Monolithic Three-Dimensional (3D) Nanobridge Junctions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16276v1
• Date: Thu, 25 May 2023 17:31:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 13:20:53.478994
• Title: Niobium Quantum Interference Microwave Circuits with Monolithic Three-Dimensional (3D) Nanobridge Junctions
• Title（参考訳）: モノリシック3次元ナノブリッジ接合を用いたニオブ量子干渉マイクロ波回路
• Authors: Kevin Uhl, Daniel Hackenbeck, Janis Peter, Reinhold Kleiner, Dieter Koelle, and Daniel Bothner
• Abstract要約: 本稿では,3次元ナノブリッジ型超伝導量子干渉デバイスを用いた超伝導ニオブマイクロ波共振器の実現について述べる。 結果は、マグノンやスピンアンサンブルのようなハイブリッド系やフラックスを介する光学系にこれらの回路を適用する大きな可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonlinear microwave circuits are key elements for many groundbreaking research directions and technologies, such as quantum computation and quantum sensing. The majority of microwave circuits with Josephson nonlinearities to date is based on aluminum thin films, and therefore they are severely restricted in their operation range regarding temperatures and external magnetic fields. Here, we present the realization of superconducting niobium microwave resonators with integrated, three-dimensional (3D) nanobridge-based superconducting quantum interference devices. The 3D nanobridges (constriction weak links) are monolithically patterned into pre-fabricated microwave LC circuits using neon ion beam milling, and the resulting quantum interference circuits show frequency tunabilities, flux responsivities and Kerr nonlinearities on par with comparable aluminum nanobridge devices, but with the perspective of a much larger operation parameter regime. Our results reveal great potential for application of these circuits in hybrid systems with e.g. magnons and spin ensembles or in flux-mediated optomechanics.
• Abstract（参考訳）: 非線形マイクロ波回路は、量子計算や量子センシングなど、多くの画期的な研究方向や技術にとって重要な要素である。 ヨシフソン非線形性を持つマイクロ波回路の大部分はアルミニウム薄膜に基づいており、温度や外部磁場に関する動作範囲が厳しく制限されている。 本稿では,3次元ナノブリッジ型超伝導量子干渉デバイスを用いた超伝導ニオブマイクロ波共振器の実現について述べる。 3Dナノブリッジ(収縮弱リンク)は、ネオンイオンビームミリングを用いてプリファブリックマイクロ波LC回路にモノリシックにパターン化され、結果として生じる量子干渉回路は、同等のアルミニウムナノブリッジデバイスと同等の周波数調整性、フラックス応答性、カー非線形性を示す。 この結果は、マグノンやスピンアンサンブルなどのハイブリッドシステムや、フラックスを媒介とする光学系にこれらの回路を適用する大きな可能性を明らかにする。

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