由 terahertz 光驱动实现超导准粒子同步伪自旋相干性
超导电性
2025-07-31 v1 强关联电子
量子物理
摘要
克服去相干瓶颈是推进协同超导量子器件和信息技术的核心挑战。准粒子——由量子激发集体同步稳定的非色散波包——为缓解去相干提供了稳健的途径，但其在超导体中的实现一直未能通过实验验证。本文报告了在铁基超导体薄膜（Co 掺杂 BaFeAs）中由强烈、多周期 terahertz (THz) 脉冲驱动诱导准粒子态的观察。这种准粒子态的动力学转变表现为出现类 Floquet 谱线侧带，其对 THz 激光场强度呈强烈非线性依赖，并伴随温度共振增强。量子动力学模拟证实了这些观察，阐明了同步 Anderson 伪自旋振荡——类似于 Dicke 超瑞射——的出现是由持续的序参量振荡所主导。该受控态中观察到的侧带源于 THz 驱动与准粒子动力学之间的差频混合。这些发现建立了利用低耗散、周期性 THz 场实现超导体准粒子类时间晶体相的稳健框架，为 THz 速度量子门操作、长寿命量子存储和基于增强宏观伪自旋相干性的稳健量子感知提供了前景。
引用
@article{arxiv.2507.22383,
title = {Observation of Superconducting Solitons by Terahertz-Light-Driven Persistent Pseudo-Spin Coherence},
author = {M. Mootz and C. Vaswani and C. Huang and K. J. Lee and A. Khatri and P. Mandal and J. H. Kang and L. Luo and I. E. Perakis and C. B. Eom and J. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22383},
year = {2025}
}