InAs-Al超导-半导体异质结中的四电子超电流
摘要：使用具有固有噪声保护的超导量子比特是提高量子信息相干性的一种有希望的方法。对于这种受保护的量子比特来说，将逻辑量子态编码到具有不相交支持的波函数中是至关重要的。通过由库珀-对的对相干转移产生的与电荷-4e超电流相关的约瑟夫森元件，可以实现这种编码。在这项工作中，我们在由可调节的门电控平面约瑟夫森结（JJ）组成的超导量子干涉器件（SQUID）中，演示了将传统的以电荷-2e为主导转换为以电荷-4e为主导的超电流的可控转换。我们研究了SQUID的交流约瑟夫森效应，并测量到以两倍于基本约瑟夫森频率的主导光子发射以及莎菲罗步数加倍，这两者都与出现电荷-4e超电流一致。我们的结果为基于超导体-半导体混合材料的新型受保护超导量子比特迈出了一步。
作者：Carlo Ciaccia (1), Roy Haller (1), Asbj{o}rn C. C. Drachmann (2 and 3), Tyler Lindemann (4 and 5), Michael J. Manfra (4 and 5 and 6 and 7), Constantin Schrade (2), Christian Sch"onenberger (1 and 8) ((1) Department of Physics, University of Basel, Basel, Switzerland, (2) Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark, (3) NNF Quantum Computing Programme, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark, (4) Department of Physics and Astronomy, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, (5) Birck Nanotechnology Center, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, (6) School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, (7) School of Materials Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, (8) Swiss Nanoscience Institute, University of Basel, Basel, Switzerland)
论文ID：2306.05467
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-06-12