超导纳米线开关在纳米秒尺度下的多模态工作
介观与纳米尺度物理
2025-09-03 v1
摘要
超导电路是未来计算架构的有前景候选者，然而实际应用需要快速操作。在这里，我们展示了基于Al纳米线的超导开关在时域实验中的快速、门控开关。我们对栅极施加电压脉冲，同时监测器件的微波传输。利用通常的漏电流操作，这些测量实现了到正常态的快速1–2 ns开关时间，可能受限于我们装置的带宽，以及从正常态到超导态的10–20 ns延迟。然而，栅极与器件之间存在显著电容允许一种新颖的操作，其中由快速栅极脉冲感应的位移电流驱动该转变。从超导态到正常态的开关产生了类似的快速时间尺度，而在相反方向，开关显著更快（4–6 ns），比漏电流操作更快，这可以通过更好的热设计进一步改进。测量的短时间尺度和新颖的开关操作为未来快速和低功耗应用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2502.17980,
title = {Multimode operation of a superconducting nanowire switch in the nanosecond regime},
author = {Zoltán Scherübl and Mátyás Kocsis and Tosson Elalaily and Lőrinc Kupás and Martin Berke and Gergő Fülöp and Thomas Kanne and Karl Berggren and Jesper Nygård and Szabolcs Csonka and Péter Makk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17980},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 6 figures