超导体-半导体混合岛中的亚能隙输运：弱耦合与强耦合机制
介观与纳米尺度物理
2025-04-16 v2
摘要
超导体-半导体混合系统在实现纳米级量子器件（包括混合量子比特、马约拉纳束缚态和Kitaev链）中起着关键作用。对于此类混合器件，亚能隙态在其运行中扮演着重要角色。在这项工作中，我们通过库仑和隧穿谱学，研究了通过一个完全被超导体包裹的半导体纳米线中定义的超导岛中的此类亚能隙态。我们系统地探索了从几乎解耦的岛到开放配置的各种机制。在弱耦合机制下，在没有磁场和有一个磁通量子穿透超导壳层时，实验观察结果非常相似。相反，在强耦合机制下，两种情况之间出现了显著差异。我们将这种不同的行为归因于在一个磁通量子时存在的亚能隙态，这些态只有在与引线足够强耦合时才变得可观测。我们使用一个简单的模型来描述通过岛的输运，以支持我们的解释。我们的研究强调了研究广泛的隧道耦合对于理解混合器件丰富物理的重要性。
引用
@article{arxiv.2407.05195,
title = {Subgap transport in superconductor--semiconductor hybrid islands: Weak and strong coupling regimes},
author = {Marco Valentini and Rubén Seoane Souto and Maksim Borovkov and Peter Krogstrup and Yigal Meir and Martin Leijnse and Jeroen Danon and Georgios Katsaros},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05195},
year = {2025}
}