二维 InAs-Al 超导-半导体异质结构中的电荷-4e 超电流
超导电性
2024-01-23 v2
摘要
具有本征噪声保护的超导量子比特为改善量子信息的相干性提供了一条有前景的途径。此类受保护量子比特的关键在于将逻辑量子态编码到具有不相交支撑的波函数中。这种编码可通过具有由库珀对对的相干转移所产生的反常电荷-4e 超电流的约瑟夫森元件来实现。在本工作中，我们展示了在由栅极可调平面约瑟夫森结（JJs）组成的超导量子干涉器件（SQUID）中，将常规的以电荷-2e 为主导的超电流受控转换为以电荷-4e 为主导的超电流。我们研究了该 SQUID 的交流约瑟夫森效应，并测量到在两倍基频约瑟夫森频率处占主导的光子发射以及 Shapiro 台阶数量加倍，二者均与电荷-4e 超电流的出现一致。我们的结果向着基于超导-半导体混合材料的新型受保护超导量子比特迈出了一步。
引用
@article{arxiv.2306.05467,
title = {Charge-4e supercurrent in a two-dimensional InAs-Al superconductor-semiconductor heterostructure},
author = {Carlo Ciaccia and Roy Haller and Asbjørn C. C. Drachmann and Tyler Lindemann and Michael J. Manfra and Constantin Schrade and Christian Schönenberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05467},
year = {2024}
}