Gatemon 量子比特中弱隧穿 regime 下的栅极相关偏置电荷位移和非谐性
介观与纳米尺度物理
2026-05-04 v2 量子物理
摘要
Gatemon 量子比特基于超导体-量子点-超导体（S-QD-S）junction 实现，通过栅极电极实现原位电容调谐。对于单通道 QD，这一结构导致两种亚隙 Andreev 束缚态（ABEs），并且通常会导致比传统 transmon 更丰富的量子相动力学。在最近的工作 [Phys. Rev. B 111, 214503 (2025)] 中，我们从多体处理推导了量子相动力学，导致一种随栅极电压变化的有效哈密顿量，自洫地包含相量化。它预测（i）对junction有效电容的再规范化，以及（ii）栅极电压和占据数相关的电荷偏置在具有隧穿不对称性的junction中。本文通过研究两个 Andreev 分支随着 dot-栅极电压和 junction 透射性的相互作用，量化了这些效应对量子比特能谱和非谐性的可观察影响。我们将这些预测与简化的 gatemon 模型联系起来，并提出一种实验检测预测电荷偏置的方案。
引用
@article{arxiv.2604.24716,
title = {Gate-dependent offset charge shifts and anharmonicity in gatemon qubits in the weak tunneling regime},
author = {Utkan Güngördü and Rusko Ruskov and Silas Hoffman and Kyle Serniak and Andrew J. Kerman and Charles Tahan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24716},
year = {2026}
}
备注
Citations added