論文の概要: Quantized conductance in split gate superconducting quantum point
contacts with InGaAs semiconducting two-dimensional electron systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11248v1
- Date: Mon, 18 Dec 2023 14:45:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-20 19:42:56.022978
- Title: Quantized conductance in split gate superconducting quantum point
contacts with InGaAs semiconducting two-dimensional electron systems
- Title（参考訳）: InGaAs半導体2次元電子系を用いた分割ゲート超伝導量子点接触の量子伝導
- Authors: Kaveh Delfanazari, Jiahui Li, Yusheng Xiong, Pengcheng Ma, Reuben K.
Puddy, Teng Yi, Ian Farrer, Sachio Komori, Jason W. A. Robinson, Llorenc
Serra, David A. Ritchie, Michael J. Kelly, Hannah J. Joyce, and Charles G.
Smith
- Abstract要約: 量子点接触(quantum point contact)またはQPC(quantum point contact)は、量子化コンダクタンスを持つ半導体2次元(2次元)電子系の収縮であり、新しいスピントロニクスおよびトポロジカル電子回路の構成要素である。
半導体2次元電子系における分割ゲート技術を用いたナノスケールSQPCアレイの革新的実現について報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6179194184465651
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum point contact or QPC -- a constriction in a semiconducting
two-dimensional (2D) electron system with a quantized conductance -- has been
found as the building block of novel spintronic, and topological electronic
circuits. They can also be used as readout electronic, charge sensor or switch
in quantum nanocircuits. A short and impurity-free constriction with
superconducting contacts is a Cooper pairs QPC analogue known as
superconducting quantum point contact (SQPC). The technological development of
such quantum devices has been prolonged due to the challenges of maintaining
their geometrical requirement and near-unity superconductor-semiconductor
interface transparency. Here, we develop advanced nanofabrication, material and
device engineering techniques and report on an innovative realisation of
nanoscale SQPC arrays with split gate technology in semiconducting 2D electron
systems, exploiting the special gate tunability of the quantum wells, and
report the first experimental observation of conductance quantization in hybrid
InGaAs-Nb SQPCs. We observe reproducible quantized conductance at zero magnetic
fields in multiple quantum nanodevices fabricated in a single chip and
systematically investigate the quantum transport of SQPCs at low and high
magnetic fields for their potential applications in quantum metrology, for
extremely accurate voltage standards, and fault-tolerant quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子点接触 (quantum point contact, QPC) は、量子化コンダクタンスを持つ半導体2次元(2次元)電子系の収縮であり、新しいスピントロニクスおよびトポロジカル電子回路の構成要素である。
読み出し電子、電荷センサー、または量子ナノ回路のスイッチとしても使うことができる。
超伝導接触を持つ短かつ不純物のない制限は、超伝導量子点接触(SQPC)として知られるクーパー対QPCアナログである。
このような量子デバイスの技術開発は、幾何学的要求とほぼ単位の超伝導体-半導体界面の透明性を維持するという課題のために長引いた。
本稿では, ナノファブリケーション, 材料, デバイス工学の先進的な技術を開発し, 半導体2次元電子系における分割ゲート技術によるナノスケールSQPCアレイの革新的実現, 量子井戸の特別なゲートチューニング性を活用し, ハイブリッドInGaAs-Nb SQPCにおける導電性量子化の初めての実験的観察を報告する。
単一チップで作製した複数の量子ナノデバイスにおいて、ゼロ磁場での再現可能な量子化コンダクタンスを観測し、超高精度の電圧標準および耐故障性量子技術のための量子メロロジーへの応用の可能性について、低・高磁場でのSQPCの量子輸送を系統的に検討する。
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