論文の概要: Extracting the current-phase-relation of a monolithic three-dimensional
nano-constriction using a DC-current-tunable superconducting microwave cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.10276v1
- Date: Thu, 15 Feb 2024 19:02:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 18:31:54.328674
- Title: Extracting the current-phase-relation of a monolithic three-dimensional
nano-constriction using a DC-current-tunable superconducting microwave cavity
- Title（参考訳）: 直流電流可変超伝導マイクロ波空洞を用いたモノリシック3次元ナノ収縮の電流相関係の抽出
- Authors: Kevin Uhl, Daniel Hackenbeck, Dieter Koelle, Reinhold Kleiner, and
Daniel Bothner
- Abstract要約: モノリシックに集積されたネオンイオンビームパターンの3Dナノ収縮を有するニオブマイクロ波空洞について述べる。
設計により、直流電流可変マイクロ波回路を取得し、バイアス電流依存性の収縮特性が共振器共鳴に与える影響を特徴づける。
我々のプラットフォームはマイクロ波回路に統合された非線形要素を包括的に特徴付けるのに有用な方法を提供する。
- 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: Superconducting circuits with nonlinear elements such as Josephson tunnel
junctions or kinetic inductance nanowires are the workhorse for microwave
quantum and superconducting sensing technologies. For devices, which can be
operated at high temperatures and large magnetic fields, nano-constrictions as
nonlinear elements are recently under intense investigation. Constrictions,
however, are far less understood than conventional Josephson tunnel junctions,
and their current-phase-relationships (CPRs) -- although highly important for
device design -- are hard to predict. Here, we present a niobium microwave
cavity with a monolithically integrated, neon-ion-beam patterned
three-dimensional (3D) nano-constriction. By design, we obtain a
DC-current-tunable microwave circuit and characterize how the
bias-current-dependent constriction properties impact the cavity resonance.
Based on the results of these experiments, we reconstruct the CPR of the
nanoconstriction. Finally, we discuss the Kerr nonlinearity of the device, a
parameter important for many high-dynamic-range applications and an
experimental probe for the second and third derivatives of the CPR. Our
platform provides a useful method to comprehensively characterize nonlinear
elements integrated in microwave circuits and could be of interest for current
sensors, hybrid quantum systems and parametric amplifiers. Our findings
furthermore contribute to a better understanding of nano-fabricated 3D
constrictions.
- Abstract（参考訳）: ジョセフソントンネル接合やキネティックインダクタンスナノワイヤなどの非線形要素を持つ超伝導回路は、マイクロ波量子および超伝導センシング技術のためのワークホースである。
高温・強磁場で動作可能なデバイスでは, 非線形素子としてのナノ拘束が近年, 厳しく研究されている。
しかし、制約は従来のジョセフソントンネル接合よりも理解されにくく、現在の位相関係(CPR)はデバイス設計において非常に重要であるが、予測が難しい。
ここでは、モノリシックに集積されたネオンイオンビームパターンの3次元ナノ収縮を有するニオブマイクロ波空洞について述べる。
設計により、直流電流可変マイクロ波回路を取得し、バイアス電流依存性の収縮特性が共振器共鳴に与える影響を特徴づける。
これらの実験結果に基づいて,ナノ収縮のCPRを再構築する。
最後に、デバイスのケラー非線形性、多くの高ダイナミックレンジ応用に重要なパラメータ、およびcprの第2および第3導関数の実験プローブについて論じる。
本プラットフォームは、マイクロ波回路に集積された非線形要素を包括的に特徴付けるための有用な方法を提供し、現在のセンサ、ハイブリッド量子システム、パラメトリック増幅器に注目する。
さらに,ナノファブリケードによる3次元拘束の理解を深めることができた。
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