用于mK温度下射频测量的量子顺电变容管
介观与纳米尺度物理
2020-07-08 v1 量子物理
摘要
射频反射测量可对耦合到谐振电路的量子点器件中的电荷与自旋量子比特进行快速且灵敏的电学读出。然而，优化读出需要对谐振器进行频率调谐与阻抗匹配。在探测电路中使用传统的半导体或铁电基变容管难以实现这一点，因为在固态量子器件相关的mK温度范围内其性能显著退化。在此我们探索一种不同类型的材料——钛酸锶，一种在低温下具有极大场可调介电常数的量子顺电体。利用钛酸锶变容管，我们展示了在6 mK下的完美阻抗匹配与谐振器频率调谐，并在该温度下表征了变容管的电容可调性、耗散损耗与磁场敏感性。我们表明，这使我们能够优化碳纳米管量子点器件的射频读出信噪比，达到4.8 e/Hz的电荷灵敏度与0.04 aF/Hz的电容灵敏度。
引用
@article{arxiv.2007.03588,
title = {Quantum paraelectric varactors for radio-frequency measurements at mK temperatures},
author = {P. Apostolidis and B. J. Villis and J. F. Chittock-Wood and A. Baumgartner and V. Vesterinen and S. Simbierowicz and J. Hassel and M. R. Buitelaar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03588},
year = {2020}
}