論文の概要: Broad nonlocal spectrum in the Pb-InSb hybrid three terminals for potential realization of Kitaev chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.10064v1
• Date: Sat, 11 Oct 2025 06:59:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.76179
• Title: Broad nonlocal spectrum in the Pb-InSb hybrid three terminals for potential realization of Kitaev chains
• Title（参考訳）: キタエフ鎖の潜在実現のためのPb-InSbハイブリッド3端子の広帯域非局所スペクトル
• Authors: Guoan Li, Xiaofan Shi, Ruixuan Zhang, Yuxiao Song, Marco Rossi, Ghada Badawy, Zhiyuan Zhang, Anqi Wang, Xingchen Guo, Xiao Deng, Xiao Chen, Liangqian Xu, Bingbing Tong, Peiling Li, Xiaohui Song, Zhaozheng Lyu, Guangtong Liu, Fanming Qu, Michał P. Nowak, Paweł Wójcik, Ziwei Dou, Erik P. A. M. Bakkers, Li Lu, Jie Shen,
• Abstract要約: 本稿では,最初の3端子Pb-ハイブリドデバイスを提示し,このプラットフォーム上で非局所微分伝導分光を行う。 単項-二重項遷移を行う複数のAndreev束縛状態(ABS)を観察する。 非局所的なシグネチャのロバスト性はAl基デバイスの動作温度よりもはるかに高い温度(1K)まで持続する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.42554507224893
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Hybrid superconductor-semiconductor(SC-SM) nanowires remain one of the foremost platforms for engineering topological superconductivity and Majorana zero modes(MZMs) towards fault-tolerant topological qubits, especially with the rapid development of artificial Kitaev chains. In contrast to the widely used aluminum(Al)-based hybrids, lead(Pb) offers a bulk superconducting gap of ~1.4meV and a critical temperature of ~7.2K, giving rise to a proximity-induced gap that is roughly five times larger than that obtained with Al. Here we present the first three-terminal Pb-hybrid devices and perform nonlocal differential-conductance spectroscopy on this platform. The nonlocal measurement simultaneously resolves a dual-gap feature of the parent Pb gap and the large, hard, gate-tunable induced superconducting gap, distinguished by a switch between electron- and hole-like dissipation processes. Within the induced gap we observe several types of Andreev bound states(ABSs) that undergo singlet-doublet transitions. Moreover, by tuning gate voltages we achieve gate-controlled resonating sign reversals of the nonlocal conductance, identifying three distinct regimes that correspond to different configurations of quantum-dot(QD) resonances(single-resonance, double-resonance, and series-resonance). Finally, the coupling between ABSs and QDs also present and can be modulated from the weak- to strong-coupling limit, indicating the feasibility of realizing the artificial Kitaev chains. Crucially, the robust nonlocal signatures persist up to temperatures(~1K) far above the operating temperature of Al-based devices thanks to the unusually large induced gap, thereby widening the accessible parameter space greatly and underscoring the suitability of Pb-based hybrids for implementing warm temperature artificial Kitaev chains and the topological quantum devices protected by a substantially larger topological gap.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッド超伝導体-半導体(SC-SM)ナノワイヤは, トポロジカル超伝導とマヨラナゼロモード(MZM)をフォールトトレラントなトポロジカル量子ビットへ向けた最前線の1つである。 広く使われているアルミニウム(Al)ベースのハイブリッドとは対照的に、鉛(Pb)はバルク超伝導ギャップ~1.4meV、臨界温度~7.2Kを提供し、Alの約5倍の近接誘起ギャップをもたらす。 ここでは、最初の3端子Pbハイブリッドデバイスを提示し、このプラットフォーム上で非局所微分伝導分光を行う。 非局所的な測定は、電子とホールのような散逸過程の切り替えによって区別される、親Pbギャップと、大きく、硬く、ゲート可変な誘導超伝導ギャップの二重ギャップ特性を同時に解決する。 誘導ギャップ内では、一重項-二重項遷移を行ういくつかのタイプのアンドリーフ境界状態(ABS)が観察される。 さらに、ゲート電圧をチューニングすることにより、非局所伝導のゲート制御された共振符号逆転を実現し、量子ドット(QD)共鳴(単一共振、二重共振、直列共振)の異なる構成に対応する3つの異なる状態を特定する。 最後に, ABSsとQDsの結合も存在し, 弱結合限界から強結合限界への変調が可能であり, 人工キタエフ鎖の実現の可能性を示している。 重要なことに、ロバストな非局所的なシグネチャは、異常に大きな誘導ギャップによりAl基デバイスの動作温度(~1K)よりもはるかに高い温度まで持続し、アクセス可能なパラメータ空間を大きく拡大し、温度の高い人工北エブ鎖と、かなり大きな位相ギャップで保護される位相量子デバイスを実装するためのPb系ハイブリッドの適合性を裏付ける。

関連論文リスト

• Enhanced and modulable induced superconducting gap and effective Landé g-factor in Pb-InSb hybrid devices [19.425902886527076]
  鉛(Pb)をベースとしたハイブリッド量子デバイスは, 極めて大きく, 硬く近接的に誘導される超伝導ギャップを示す。 これらの結果はPb系ハイブリッドシステムの優れた機能を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-04T04:27:57Z)
• 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)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Characterizing losses in InAs two-dimensional electron gas-based gatemon qubits [4.597795956436758]
  InAs2次元電子ガスを用いたゲートモン量子ビットとコプラナー導波路共振器の連続波・時間領域特性について述べる。 クビットは読み出し空洞と真空ラビ分裂し、クビット基底と第1励起状態の間のコヒーレントラビ振動を駆動することを示す。 本稿では,コプラナー導波路共振器の品質要因の系統的研究を通じて,これらの材料に存在する損失機構について詳述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-29T14:23:28Z)
• Fragmented superconductivity in the Hubbard model as solitons in Ginzburg-Landau theory [39.58317527488534]
  強相関物質の近傍では超伝導と電荷密度波が観測される。 基本$t$-$tprime$-$U$Hubbardモデルの相図で安定化された物質の性質について検討する。 超伝導フラグメントのマクロ波動関数がギンズバーグ・ランダウ方程式のソリトン解によってよく説明されるという決定的な証拠を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-21T18:00:07Z)
• Donor-Acceptor Pairs in Wide-Bandgap Semiconductors for Quantum Technology Applications [38.9306189220547]
  ダイヤモンドおよび炭化ケイ素(SiC)の様々な点欠陥によって形成されるドナー・アクセプター対(DAP)の電子構造と相互作用について検討する。 地盤と励起状態の偏極性の違いは、ダイヤモンドおよびSiC中のいくつかのDAPに対して異常に大きな電気双極子モーメントをもたらすことを示す。 我々は、選択された置換原子の放射寿命と発光スペクトルを予測し、ダイヤモンド中のB-N対は大きな電子-フォノンカップリングにより制御が難しいが、SiC中のDAP、特にAl-N対は、長距離光制御可能な相互作用を実現するのに適した候補であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-09T22:45:13Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Multigaps superconductivity at unconventional Lifshitz transition in a 3D Rashba heterostructure at atomic limit [0.0]
  原子制限下での3次元ヘテロ構造における非定常リフシッツ転移近傍のマルチギャップ超伝導の物理について検討した。 Rashba spin-orbit coupling (RSOC)の存在は、k依存性の異方性ギャップ関数と臨界温度の両方を増幅する。 以上の結果から,RSOCのマクロ超伝導体凝縮に対する効果を効果的に変化させる方法が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-03T15:06:34Z)
• 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)

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。