論文の概要: Vacuum-dressed superconductivity in NbN observed in a high-$Q$ terahertz cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.08191v1
- Date: Tue, 13 Jan 2026 03:42:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-14 18:27:19.051059
- Title: Vacuum-dressed superconductivity in NbN observed in a high-$Q$ terahertz cavity
- Title（参考訳）: 高Q$テラヘルツ空洞で観測されたNbNの真空被覆超伝導
- Authors: Hongjing Xu, Andrey Baydin, Qinyan Yi, I-Te Lu, Ningxu Zhu, T. Elijah Kritzell, Jacques Doumani, Dasom Kim, Fuyang Tay, Angel Rubio, Junichiro Kono,
- Abstract要約: 高品質テラヘルツキャビティ内の窒化ニオブ(NbN)薄膜の超伝導変化を実験的に観察した。
解析の結果,光伝導率に大きな変化が認められた。
これらの結果は真空-物質結合による工学的地盤状態のプラットフォームを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Emerging theoretical frameworks suggest that physical properties of matter can be altered within an optical cavity by harnessing quantum vacuum electromagnetic fluctuations, even in the total absence of external driving fields. Among the most intriguing predictions is the potential to noninvasively manipulate superconductivity. Here, we experimentally observe modified superconductivity in niobium nitride (NbN) thin films within high-quality-factor ($Q$) terahertz cavities. Using terahertz time-domain spectroscopy, we characterize the NbN response both in free space and within a high-$Q$ photonic-crystal cavity. Our analysis reveals significant cavity-induced modifications to the optical conductivity. A theoretical model indicates that these changes originate from a substantial ($\sim13\,\%$) reduction in the superfluid density and a minor ($\sim2\,\%$) reduction in the superconducting gap, driven by cavity vacuum fluctuations. These results demonstrate a platform for engineering ground states via vacuum--matter coupling, opening frontiers in cavity materials science.
- Abstract（参考訳）: 新たな理論の枠組みは、外部の駆動場が完全に存在しない場合でも、量子真空電磁ゆらぎを利用して物質の物理的性質を光学キャビティ内で変化させることができることを示唆している。
最も興味深い予測は、超伝導を非侵襲的に操作する可能性である。
そこで我々は, 窒化ニオブ(NbN)薄膜の高品質(Q$)テラヘルツキャビティ内での超伝導変化を実験的に観察した。
テラヘルツ時間領域分光法を用いて、NbN応答を自由空間と高いQ$フォトニック結晶キャビティの両方で特徴づける。
解析の結果,光伝導率に大きな変化が認められた。
理論モデルによれば、これらの変化は、空洞真空変動によって引き起こされた超流動密度の相当な(\sim13\,\%$)還元と、超伝導ギャップの小さな(\sim2\,\%$)還元に由来する。
これらの結果は,空洞材料科学における真空-物質カップリング,フロンティア開放による工学的地盤状態のプラットフォームを実証するものである。
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