在超导微结构中测量磁1/f噪声和涨落耗散定理
摘要：超导器件（如量子比特、 SQUID 和粒子探测器）的性能往往受限于有限的相干时间和1/f噪声。约瑟夫森结中的各种类型的慢波涟漪和这些超导电路的被动部分可能是原因，设备通常受到不同噪声源的组合影响，这些噪声源很难区分开，因此很难消除。其中一个贡献是由超导感应电感中的磁性杂质或悬挂键引起的磁性1/f噪声，表面氧化物、绝缘氧化物层和吸附物也可能造成噪声。为了进一步分析这些噪声源，我们开发了一个实验装置来测量超导微结构的复阻抗和这些结构所接收到的整体噪声。通过涨落耗散理论，这允许通过连接这两个量进行重要的理智检查。由于这两个测量对不同类型的噪声敏感，我们能够识别和量化各个噪声源。所研究的超导感应电感形成了一个类似麦克斯韦电桥的结构，由两个独立的交叉关联的直流-SQUID读出链路读出。结果的噪声分辨率低于前端SQUID的量子极限，使我们能够测量仅由附近材料中的几ppm的杂质引起的噪声。我们呈现了在T = 40 mK - 800 mK和f = 1 Hz - 100 kHz范围内测量的器件绝缘SiO2层和磁性掺杂贵金属层的数据。
作者：Matthew Herbst, Andreas Fleischmann, Daniel Hengstler, David Mazibrada, Lukas M"unch, Andreas Reifenberger, Christian St"ander, Christian Enss
论文ID：2303.15257
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-06-02