論文の概要: Crystalline superconductor-semiconductor Josephson junctions for compact superconducting qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14969v1
- Date: Fri, 24 Jan 2025 23:08:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-28 13:54:43.478485
- Title: Crystalline superconductor-semiconductor Josephson junctions for compact superconducting qubits
- Title（参考訳）: 小型超伝導量子ビットに対する結晶性超伝導体-半導体ジョセフソン接合
- Authors: Jesse Balgley, Jinho Park, Xuanjing Chu, Ethan G. Arnault, Martin V. Gustafsson, Leonardo Ranzani, Madisen Holbrook, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Vasili Perebeinos, James Hone, Kin Chung Fong,
- Abstract要約: 半導電性弱結合を持つ垂直積層ファンデルワールスジョセフソン接合について検討し、その結晶構造とクリーンインターフェースは量子デバイスに有望なプラットフォームを提供する。
設計パラメータに密接な整合性および非調和性を有する全結晶マージモン量子ビットを試作した。
我々は, このトランスモンとマイクロ波共振器の分散結合を実証し, 小型超伝導量子デバイスにおける結晶性超伝導体-半導体構造の可能性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5843717940587849
- License:
- Abstract: The narrow bandgap of semiconductors allows for thick, uniform Josephson junction barriers, potentially enabling reproducible, stable, and compact superconducting qubits. We study vertically stacked van der Waals Josephson junctions with semiconducting weak links, whose crystalline structures and clean interfaces offer a promising platform for quantum devices. We observe robust Josephson coupling across 2--12 nm (3--18 atomic layers) of semiconducting WSe$_2$ and, notably, a crossover from proximity- to tunneling-type behavior with increasing weak link thickness. Building on these results, we fabricate a prototype all-crystalline merged-element transmon qubit with transmon frequency and anharmonicity closely matching design parameters. We demonstrate dispersive coupling between this transmon and a microwave resonator, highlighting the potential of crystalline superconductor-semiconductor structures for compact, tailored superconducting quantum devices.
- Abstract（参考訳）: 半導体の狭いバンドギャップは、厚く均一なジョセフソン接合障壁を可能にし、再現可能で安定でコンパクトな超伝導量子ビットを可能にする。
半導電性弱結合を持つ垂直積層ファンデルワールスジョセフソン接合について検討し、その結晶構造とクリーンインターフェースは量子デバイスに有望なプラットフォームを提供する。
半導電性 WSe$_2$ の 2--12 nm (3--18 原子層) にまたがるロバストなジョセフソン結合を観察した。
これらの結果に基づいて,トランスモン周波数とアンハーモニシティが密に一致した設計パラメータを持つ全結晶マージエレメントトランスモン量子ビットを試作した。
このトランスモンとマイクロ波共振器の分散結合を実証し、小型の超伝導量子デバイスのための結晶性超伝導体-半導体構造のポテンシャルを強調した。
関連論文リスト
- Transport properties and quantum phase transitions in one-dimensional superconductor-ferromagnetic insulator heterostructures [44.99833362998488]
最近製造された半導体-超伝導-強磁性絶縁体ハイブリッドに着想を得た1次元電子ナノデバイスを提案する。
FMI層長をオレンジ色または/またはグローバルバックゲート電圧を印加することにより、スピン及びフェルミオンパリティ変化QPTを調整可能であることを示す。
以上の結果から,これらの効果は実験的に利用可能であり,ハイブリッドナノワイヤにおける量子相転移の研究のための堅牢なプラットフォームを提供する可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T22:25:50Z) - Superconductivity induced by strong electron-exciton coupling in doped atomically thin semiconductor heterostructures [2.774762581379568]
原子状薄膜半導体における超伝導を誘導する機構について検討する。
トリオンの強いカップリング物理を考慮すると、有効電子-励起子相互作用は強い周波数と運動量に依存することが分かる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-16T18:00:03Z) - Superconducting-semiconducting voltage-tunable qubits in the third
dimension [0.0]
超半導体(スーパーセミ)量子ビットとコプラ設計
TSVを含むインターポーラ「プローブ」ウェハは、例えば超伝導体によって酸化され、エピタキシャルに成長したゲルマニウム量子井戸に接触するために用いられる。
この手法が電圧可変超伝導量子ビットのオンチップフットプリントをいかに小さくするかを示し、様々なシステムにおける超半複素構造理解の促進を約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T19:03:23Z) - Probing defect densities at the edges and inside Josephson junctions of
superconducting qubits [58.720142291102135]
乱れた材料のトンネル欠陥は、2段階の急激なシステムを形成する。
超伝導量子ビットの場合、サブミクロサイズのジョセフソン接合のトンネル障壁の欠陥は量子ビットに最も強い。
接合部の非晶質トンネル壁の先端部や奥深くに欠陥が出現するかどうかを調べた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-14T15:01:35Z) - A low-loss ferrite circulator as a tunable chiral quantum system [108.66477491099887]
単結晶イットリウム鉄ガーネット(YIG)を3次元キャビティ内に構築した低損失導波管循環器を実演した。
超伝導ニオブキャビティとキラル内部モードのコヒーレントカップリングについて述べる。
また、この系の有効非エルミート力学とその有効非相互固有値についても実験的に検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-21T17:34:02Z) - Epitaxial Superconductor-Semiconductor Two-Dimensional Systems for
Superconducting Quantum Circuits [0.0]
材料革新とデザインのブレークスルーは、過去20年間に大幅に量子ビットの機能とコヒーレンスを高めてきた。
半導体としてのInAsと超伝導体としてのAlとの界面を改良することにより、電圧制御されたジョセフソン接合電界効果トランジスタ(JJ-FET)を確実に製造できることを示す。
JJ-FETで作製した量子2レベル系における1および2光子吸収の非調和性と結合強度について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-26T19:09:59Z) - Quantum Sensors for Microscopic Tunneling Systems [58.720142291102135]
トンネル2層系(TLS)は超伝導量子ビットなどのマイクロファブリック量子デバイスにおいて重要である。
本稿では,薄膜として堆積した任意の材料に個々のTLSを特徴付ける手法を提案する。
提案手法は, トンネル欠陥の構造を解明するために, 量子材料分光の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-29T09:57:50Z) - A flux tunable superconducting quantum circuit based on Weyl semimetal
MoTe2 [0.0]
トランスモン様超伝導量子干渉デバイス(SQUID)を提案する。
SQUIDは、ワイル半金属Td-MoTe2と超伝導鉛窒化ニオブ(NbN)からなる接合からなる。
Weyl材料をベースとしたMoTe2とフラックス可変トランスモン様回路のJJを実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-27T07:24:39Z) - Coherent superconducting qubits from a subtractive junction fabrication
process [48.7576911714538]
ジョセフソントンネル接合は、量子ビットを含むほとんどの超伝導電子回路の中心である。
近年、サブミクロンスケールの重なり合う接合が注目されている。
この研究は、高度な材料と成長プロセスによるより標準化されたプロセスフローへの道を開き、超伝導量子回路の大規模製造において重要なステップとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-30T14:52:14Z) - Waveguide Bandgap Engineering with an Array of Superconducting Qubits [101.18253437732933]
局所周波数制御による8つの超伝導トランスモン量子ビットからなるメタマテリアルを実験的に検討した。
極性バンドギャップの出現とともに,超・亜ラジカル状態の形成を観察する。
この研究の回路は、1ビットと2ビットの実験を、完全な量子メタマテリアルへと拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:27:53Z) - Transparent Gatable Superconducting Shadow Junctions [2.396595761899586]
ゲート接合は、ハイブリッド半導体-超伝導材料に基づく量子デバイスにおける鍵となる要素である。
単結晶InAs, InSb, $mathrmInAs_1-xSb_x$ナノワイヤ, エピタキシャル超伝導体, In-situシャドウ接合体を1段階分子線エピタキシャルプロセスで成長させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-10T01:36:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。