库珀对盒能谱中的反常免交叉能级
超导电性
2009-11-13 v2
摘要
我们在一个 Al/AlOx/Al 库珀对盒 (CPB) 的激发态能谱中观测到了几个独特的反常免交叉能级和电压依赖的跃迁。该器件在 40 mK 温度下、15 - 50 GHz 频率范围内进行了测量。我们发现，一个给定的能级在两个不同的栅极电压下穿过 CPB 能谱；这两个交叉点的频率和劈裂大小不同，且劈裂大小取决于 CPB 的约瑟夫森能量。我们表明，这种行为不仅与 CPB 耦合到在 CPB 结中移动原子距离的离散带电“二能级”量子系统一致，而且这些能谱提供了关于涨落子的新信息，这些信息无法从反常免交叉能级的相位量子比特能谱中获得。特别是，通过将模型哈密顿量拟合到我们的数据，我们提取了每个涨落子的微观参数，包括势阱不对称性、隧穿振幅和每个涨落子的最小跳跃距离。隧穿速率范围从小于 3.5 GHz 到 13 GHz，这代表了势阱不对称性的 5% 到 150% 之间的值，偶极矩给出的最小跳跃距离为 0.3 到 0.8 埃。我们还发现，这些离散的二能级系统对 CPB 量子态的弛豫时间 (T1) 有显著影响，因此可能成为超导量子比特的耗散源。
引用
@article{arxiv.0810.2455,
title = {Anomalous avoided level crossings in a Cooper-pair box spectrum},
author = {Z. Kim and V. Zaretskey and Y. Yoon and J. F. Schneiderman and M. D. Shaw and P. M. Echternach and F. C. Wellstood and B. S. Palmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.2455},
year = {2009}
}