基于电路 QED 的约瑟夫森结阵列中涡旋晶格序测量
量子物理
2018-08-29 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
超导提供了物质量子相的一个典型范例。当超导岛通过约瑟夫森结在晶格中连接时，系统的低温态可映射至著名的 XY 模型及其相关的普适类。这已被用于实验实现 Mott 绝缘体以及类似于 II 型超导体中涡旋动力学的 Berezinskii--Kosterlitz--Thouless（BKT）转变。当施加外磁场时，XY 模型的有效自旋受到阻挫，导致拓扑缺陷（涡旋）的形成。在此，我们通过该系统与超导微波腔的耦合观测到此种阵列的多体动力学，包括阻挫。我们采用 transmon 量子比特的设计，但用完整阵列替换两个天线焊盘之间的单个结。这使我们能够在 10 mK 下利用单（微波）光子水平的弱相干态探测腔的共振频率，从而以最小自热来探测系统。我们观测到阵列在有理磁通填充下的有序涡旋晶格特征。
引用
@article{arxiv.1803.04113,
title = {Circuit QED-based measurement of vortex lattice order in a Josephson junction array},
author = {R. Cosmic and Hiroki Ikegami and Zhirong Lin and Kunihiro Inomata and Jacob M. Taylor and Yasunobu Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04113},
year = {2018}
}
备注
Main text (5 pages, 3 figures) and Supplementary Material (5 pages, 2 figures)