論文の概要: Spectral signatures of non-trivial topology in a superconducting circuit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10876v2
• Date: Mon, 29 Jan 2024 10:43:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-30 20:23:47.791259
• Title: Spectral signatures of non-trivial topology in a superconducting circuit
• Title（参考訳）: 超伝導回路における非自明なトポロジーのスペクトルシグネチャ
• Authors: L. Peyruchat (1 and 2), R. H. Rodriguez (1 and 2), J.-L. Smirr (2), R. Leone (3), \c{C}. \"O. Girit (1 and 2) ((1) Quantronics Group, Universit\'e Paris Saclay, CEA, CNRS, SPEC, (2) JEIP, USR 3573 CNRS, Coll\`ege de France, PSL University, (3) Laboratoire de Physique et Chimie Th\'eoriques, Universit\'e de Lorraine, CNRS)
• Abstract要約: 凝縮物質系では、非自明なトポロジーはエネルギースペクトルや観測可能な量の量子化において特異な特徴として現れる。 3つのジョセフソントンネル接合を平行に持つ超伝導回路は、$textrmemphintrinsic$非自明なトポロジーを示すエネルギーデジネラキシーを持つことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8483716863269015
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Topology, like symmetry, is a fundamental concept in understanding general properties of physical systems. In condensed matter systems, non-trivial topology may manifest itself as singular features in the energy spectrum or the quantization of observable quantities such as electrical conductance and magnetic flux. Using microwave spectroscopy, we show that a superconducting circuit with three Josephson tunnel junctions in parallel can possess energy degeneracies indicative of $\textrm{\emph{intrinsic}}$ non-trivial topology. We identify three topological invariants, one of which is related to a hidden quantum mechanical supersymmetry. Depending on fabrication parameters, devices are gapless or not, and fall on a simple phase diagram which is shown to be robust to perturbations including junction imperfections, asymmetry, and inductance. Josephson tunnel junction circuits, which are readily fabricated with conventional microlithography techniques, allow access to a wide range of topological systems which have no condensed matter analog. Notable spectral features of these circuits, such as degeneracies and flat bands, may be leveraged for quantum information applications, whereas quantized transport properties could be useful for metrology applications.
• Abstract（参考訳）: トポロジーは対称性と同様に、物理系の一般性を理解する基本的な概念である。 凝縮物質系では、非自明なトポロジーはエネルギースペクトルの特異な特徴や、電気伝導率や磁束のような観測可能な量の量子化として現れる。 マイクロ波分光法を用いて、3つのジョセフソントンネル接合を平行に持つ超伝導回路は、$\textrm{\emph{intrinsic}}$非自明なトポロジーを示すエネルギーデジネラキシーを持つことを示す。 3つの位相不変量を特定し、そのうちの1つは隠れた量子力学的超対称性と関連している。 製造パラメータによっては、デバイスはギャップが無く、接合の不完全性、非対称性、インダクタンスといった摂動にロバストであることが示されている単純な位相図に落ちる。 ジョセフソントンネル接合回路は、従来のマイクロリソグラフィー技術で容易に製造でき、凝縮物質アナログを持たない幅広いトポロジカルシステムにアクセスできる。 デジェネラシーやフラットバンドといったこれらの回路の顕著なスペクトル特性は量子情報応用に利用されうるが、量子化された輸送特性はメトロロジー応用に有用である。

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