基于石墨烯的超导量子电路在三维腔中的集成
介观与纳米尺度物理
2025-03-27 v2 量子物理
摘要
将 2D 材料集成到电路量子电动力学（c-QED）器件中是近年来新兴的领域。这种集成不仅促进了对量子信息处理中潜在应用的探索，还使得利用微波技术研究材料的基本性质成为可能。尽管大多数研究采用具有可扩展性潜力的 2D 共面架构，但基于 3D 腔的 c-QED 器件由于其设计更简单，提供了更快地探测复合 Josephson 结（JJs）的优势。在此，我们构建了首个基于 2D 材料的磁通可调、兼容 3D 腔的超导量子电路，其特点是由电容器分流且可由 DC 和微波探针访问的石墨烯超导量子干涉器件（SQUID）。我们展示了在 Fraunhofer 图案的影响下，磁通调制的腔频率如何与 SQUID 临界电流相关联。此外，我们基于 DC 分析提取了 SQUID 的对称性信息，并将其与微波测量中观察到的磁通调制腔频率相关联。我们的平台可扩展至拓扑材料，有望在利用 DC 探针建立有效拓扑 JJs 的同时，允许快速微波探针避免准粒子中毒。
引用
@article{arxiv.2312.03985,
title = {Integration of graphene-based superconducting quantum circuits in 3D cavity},
author = {Kuei-Lin Chiu and Youyi Chang and Avishma J. Lasrado and Cheng-Han Lo and Yung-Hsiang Chen and Tao-Yi Hsu and Yen-Chih Chen and Yi-Chen Tsai and Samina and Yen-Hsiang Lin and Chung-Ting Ke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03985},
year = {2025}
}