在零磁场下工作的含铁磁约瑟夫森π结的超导磁通量子比特
超导电性
2024-10-17 v3 量子物理
摘要
传统的超导磁通量子比特需要施加精确调谐的磁场，以将工作点设定在穿过量子比特环的半磁通量子处，这使此类器件的片上集成变得复杂。已有提议指出，通过使用精确控制的纳米级厚度超导体/铁磁体/超导体约瑟夫森结（通常称为π结）在超导序参量中引入π相移，有可能实现零磁通下工作的磁通量子比特。在此，我们报告了基于三个NbN/AlN/NbN约瑟夫森结和一个NbN/PdNi/NbN铁磁π结的零磁通偏置磁通量子比特的实现。该量子比特的寿命在微秒量级，我们认为这受限于金属铁磁层中的准粒子激发。我们的结果为开发利用铁磁性与超导性相互作用的量子相干器件（包括量子比特和传感器）铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2401.14597,
title = {Superconducting flux qubit with ferromagnetic Josephson $\pi$-junction operating at zero magnetic field},
author = {Sunmi Kim and Leonid V. Abdurakhimov and Duong Pham and Wei Qiu and Hirotaka Terai and Sahel Ashhab and Shiro Saito and Taro Yamashita and Kouichi Semba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14597},
year = {2024}
}
备注
25 pages (4 figures) main text + 4 pages (1 figure) supplementary information