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利用氮化钛纳米线实现强动力学电感克尔非线性

量子物理 2022-08-02 v1 超导电性

摘要

无序超导体(如氮化钛(TiN))薄膜表现出大的动力学电感(KI)、高临界温度以及在单光子水平上的高品质因子。KI 非线性可替代约瑟夫森结,用于创建具有在更高频率和更高温度下运行潜力的新型非线性量子器件。我们研究了一种通过在小体积 V104um3V \simeq 10^{-4}\text{um}^3 的纳米线中限制谐振电磁模式的电流密度来放大 KI 非线性的方法。利用该概念,我们实现了微波频率的克尔腔,每光子最大克尔位移为 K/2π=123.5±3K/2\pi = 123.5 \pm 3 kHz,并报道了非线性-线宽比 K/γ=21%K/\gamma = 21\%。通过改进设计,我们的器件有望接近毫米波频谱中强量子非线性区域。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.00317,
  title  = {Strong kinetic-inductance Kerr nonlinearity with titanium nitride nanowires},
  author = {Chaitali Joshi and Wenyuan Chen and Henry G. LeDuc and Peter K. Day and Mohammad Mirhosseini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00317},
  year   = {2022}
}