紧凑高动能电感腔阵列中的能带工程与基于拓扑的无序研究
量子物理
2025-10-29 v1 介观与纳米尺度物理
超导电性
摘要
超导微波超材料为量子光学和信息科学提供了巨大潜力，能够开发用于传感和放大的先进量子技术。在电路量子电动力学背景下，此类超材料可以实现为耦合腔阵列(CCA)。在持续努力小型化量子器件以增强可扩展性的过程中，最小化CCA的占用空间同时保持低无序性变得至关重要。在这项工作中，我们提出了一种紧凑的CCA架构，利用具有高动能电感的超导NbN薄膜，实现了高阻抗CCA（约1.5 kΩ），同时减小了谐振器占用空间。我们通过设计具有多达100个谐振器并展现多个带隙的一维CCA，展示了其多功能性和可扩展性。此外，我们利用对称性保护的拓扑SSH模式定量研究了CCA中的无序性，从中提取出谐振器频率散射为0.22^{+0.04}_{-0.03}%。我们的平台为与超强耦合发射器的多体物理的类比量子模拟开辟了令人兴奋的新前景。
引用
@article{arxiv.2403.18150,
title = {Band engineering and study of disorder using topology in compact high kinetic inductance cavity arrays},
author = {Vincent Jouanny and Simone Frasca and Vera Jo Weibel and Leo Peyruchat and Marco Scigliuzzo and Fabian Oppliger and Franco De Palma and Davide Sbroggio and Guillaume Beaulieu and Oded Zilberberg and Pasquale Scarlino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.18150},
year = {2025}
}