論文の概要: Pulse driven quantized current steps in ultrasmall Josephson junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06599v1
- Date: Fri, 12 Jan 2024 14:30:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-15 19:23:20.890018
- Title: Pulse driven quantized current steps in ultrasmall Josephson junctions
- Title（参考訳）: 超小型ジョセフソン接合におけるパルス駆動量子化電流ステップ
- Authors: Fabian Kaap, Christoph Kissling, Victor Gaydamachenko, Lukas
Gr\"unhaupt, Sergey Lotkhov
- Abstract要約: 超小型ジョセフソン接合および超伝導ナノワイヤにおける量子化電流ステップの存在を示す。
ステップは量子化された電流レベル$I=pm n times 2ef$で、基本電荷$e$は新しいSIの固定定数である。
粒状アルミニウムと酸化チタンからなる高インピーダンス環境にAl/AlO$_mathrmx$/Al dc-SQUIDを埋め込む。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent experimental results have validated a prediction made almost four
decades ago, affirming the existence of quantized current steps in ultrasmall
Josephson junctions and superconducting nanowires. These so-called dual Shapiro
steps hold promise for a new current standard and thus could close the quantum
metrological triangle. This is because the steps mark quantized current levels
$I=\pm n \times 2ef$, where the elementary charge $e$ is a fixed constant in
the new SI and the frequency $f$ is the physical quantity measured with the
highest precision. To realize dual Shapiro steps, we embed an
Al/AlO$_\mathrm{x}$/Al dc-SQUID in a high impedance environment made from
granular aluminium and oxidized titanium. We successfully demonstrate quantized
current steps in the IV-curves by applying sinusoidal driving signals of
frequencies up to $6\:\mathrm{GHz}$ resulting in quantized current levels up to
$I \approx \pm 2\:\mathrm{nA}$. Remarkably, if changing to a pulsed drive, the
first dual Shapiro step has a larger voltage amplitude, while the opposite step
vanishes, depending on the sign of the pulse. By using the peak values of the
differential resistance as a measure of flatness, we demonstrate improvement
due to the pulsed driving signals by a factor of $\sim 2$ compared to
sinusoidal driving.
- Abstract（参考訳）: 最近の実験結果は、約40年前に行われた予測を検証し、超小型ジョセフソン接合と超伝導ナノワイヤにおける量子化された電流ステップの存在を裏付けている。
これらのいわゆる双対シャピロステップは、新しい電流標準の公約を持ち、量子距離三角形を閉じる可能性がある。
これは、ステップマーク量子化された電流レベル $i=\pm n \times 2ef$ であり、初等電荷 $e$ は新siにおける固定定数であり、周波数 $f$ は最高精度で測定される物理量である。
デュアルシャピロ法を実現するため, 粒状アルミニウムと酸化チタンからなる高インピーダンス環境にAl/AlO$_\mathrm{x}$/Al dc-SQUIDを埋め込む。
最大6\:\mathrm{ghz}$の正弦波駆動信号を適用することで、iv曲線における量子化電流のステップを実証し、その結果、最大$i \approx \pm 2\:\mathrm{na}$ の量子化電流レベルが得られた。
注目すべきは、パルス駆動に切り替える場合、第1の2重シャピロステップは、パルスの符号に応じて、大きな電圧振幅を持ち、反対のステップは消滅する。
ディファレンシャル抵抗のピーク値を平坦度の測定値として使用することにより、正弦波駆動と比較して、パルス駆動信号による改善を$\sim 2$の係数で示す。
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