論文の概要: Stabilizing fluctuating Cooper pairs with a terahertz resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40222v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 15:04:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 07:55:39.526212
- Title: Stabilizing fluctuating Cooper pairs with a terahertz resonator
- Title（参考訳）: テラヘルツ共振器を用いた安定揺動クーパー対
- Abstract要約: 我々は、テラヘルツ共振器に結合したメソスコピックな2次元超伝導体の平衡理論を開発する。
超伝導転移温度を抑えるのではなく, 結合が促進されることが示される。
これらの結果から, ソフト位相変動を有する超伝導体をテラヘルツ共振器との平衡制御のための有望なプラットフォームとして同定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coupling quantum materials to electromagnetic cavities or resonators without external driving has gained prominence as a new control mechanism. Here we develop an equilibrium theory of a mesoscopic, disordered two-dimensional superconductor coupled to a subwavelength terahertz resonator, focusing on the interplay between superconducting phase fluctuations in the sample and electromagnetic fluctuations of the resonator. Modeling the resonator as a lumped-element circuit, we show that the coupling enhances, rather than suppresses, the superconducting transition temperature $T_c$. When the sample is smaller than the Pearl length, phase fluctuations near the Berezinskii--Kosterlitz--Thouless (BKT) transition strongly amplify this enhancement. Crucially, the resistive quasiparticle response of the sample must be included in the analysis: at low frequencies the superfluid shunts the normal-fluid channel, reducing the total sample impedance. For representative parameters, a $1 \,μ\mathrm{m} \times 1 \,μ\mathrm{m}$, $8 $nm-thick disordered film, we find a relative $T_c$ enhancement of about $1\%$, an order of magnitude larger than the $0.1\% $ obtained when phase fluctuations are neglected. These results identify superconductors with soft phase fluctuations as promising platforms for equilibrium control with terahertz resonators.
- Abstract（参考訳）: 外部駆動のない電磁キャビティや共振器に量子材料を結合することは、新しい制御機構として注目されている。
ここでは, サブ波長テラヘルツ共振器に結合したメソスコピックな2次元超伝導体の平衡理論を開発し, 試料中の超伝導相ゆらぎと共振器の電磁ゆらぎとの相互作用に着目した。
共振器を積層素子回路としてモデル化することにより, 超伝導転移温度$T_c$を抑えるのではなく, 結合が促進されることを示す。
試料がパール長よりも小さい場合、ベレジンスキー-コステリッツ-トゥーレス転移(BKT)付近の位相変動は、この拡張を強く増幅する。
重要なことに、試料の抵抗性準粒子反応は、低周波では超流動が正常な流体チャネルをシャントし、全試料インピーダンスを減少させるという分析に含まれなければならない。
代表的パラメータについて,1,μ\mathrm{m} \times 1 \,μ\mathrm{m}$,8$nmの劣化フィルムでは,位相変動が無視された場合に得られる0.1\%以上のT_c$エンハンスメントが,約1\%の相対的な$T_c$エンハンスメントが得られた。
これらの結果から, ソフト位相変動を有する超伝導体をテラヘルツ共振器との平衡制御のための有望なプラットフォームとして同定した。
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