論文の概要: Integration of graphene-based superconducting quantum circuits in 3D cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.03985v2
• Date: Sun, 02 Mar 2025 22:45:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-04 13:04:01.106797
• Title: Integration of graphene-based superconducting quantum circuits in 3D cavity
• Title（参考訳）: 3次元キャビティにおけるグラフェン系超伝導量子回路の統合
• Authors: Kuei-Lin Chiu, Youyi Chang, Avishma J. Lasrado, Cheng-Han Lo, Yung-Hsiang Chen, Tao-Yi Hsu, Yen-Chih Chen, Yi-Chen Tsai, Samina, Yen-Hsiang Lin, Chung-Ting Ke,
• Abstract要約: 2次元材料に基づく最初の3次元キャビティ互換超伝導量子回路を構築した。 グラフェン超伝導量子干渉装置(SQUID)は、DCプローブとマイクロ波プローブの両方でアクセス可能なコンデンサによって走査される。 さらに、直流解析に基づいてSQUIDの対称性情報を抽出し、マイクロ波測定で観測された磁束変調空洞周波数と相関した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Integrating 2D materials into circuit quantum electrodynamics (c-QED) devices is an emerging filed in recent years. This integration not only facilitates the exploration of potential applications in quantum information processing but also enables the study of material's fundamental properties using microwave techniques. While most studies employ 2D coplanar architectures with scalability potential, 3D cavity based c-QED devices, due to their simpler design, offer the advantage of a quicker turnaround to probe the composite Josephson junctions (JJs). Here, we construct the first flux-tunable, 3D cavity-compatible superconducting quantum circuit based on 2D materials, featuring a graphene superconducting quantum interference device (SQUID) shunted by a capacitor that is accessible by both DC and microwave probes. We have shown how flux-modulated cavity frequency can be linked to the SQUID critical current under the influence of Fraunhofer pattern. In addition, we extracted the symmetry information of the SQUIDs based on DC analysis, and correlated this with the flux-modulated cavity frequency observed in microwave measurements. Our platform can extend to topological materials, holding the prospect of establishing valid topological JJs with DC probe while allowing fast microwave probe to avoid quasiparticle poisoning.
• Abstract（参考訳）: 2D材料を回路量子電気力学(c-QED)デバイスに統合することは,近年,近年注目されている。 この統合は、量子情報処理における潜在的な応用の探索を促進するだけでなく、マイクロ波技術を用いた材料の基本特性の研究も可能にしている。 多くの研究では2次元コプラナーアーキテクチャとスケーラビリティの可能性があるが、3次元キャビティベースのc-QEDデバイスはよりシンプルな設計であるため、ジョセフソン接合(JJ)を高速に探査する利点がある。 本稿では, グラフェン超伝導量子干渉装置(SQUID)を直流およびマイクロ波プローブの両方でアクセス可能なコンデンサによって駆動する, 2次元材料に基づく最初のフラックス可変3次元キャビティ互換超伝導量子回路を構築した。 フラウンホーファーパターンの影響を受け, フラックス変調空洞周波数がSQUID臨界電流とどのようにリンクするかを示した。 さらに、直流解析に基づいてSQUIDの対称性情報を抽出し、マイクロ波測定で観測された磁束変調空洞周波数と相関した。 本プラットフォームは, 高速マイクロ波プローブによる準粒子中毒の回避を図りながら, 有効トポロジカルJJを直流プローブで確立する可能性を秘めながら, トポロジカル材料にまで拡張することができる。

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