扭曲超导量子二极管：通向无谐性与高保真度
量子物理
2025-10-23 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
随着量子技术的发展，一个根本性挑战是减轻(superconducting circuits 中的噪声和背散射，以实现可扩展的高保真操作。传统的超导组件缺乏方向性，导致能量损失和退相干。允许单向无耗电流和单向电阻性流动的超导二极管提供了潜在的解决方案，但其效率和量子集成仍有限。本文我们在扭曲 NbSe2 双层板材中实现了量子二极管，施加平行和垂直磁场。仅需 1 度扭曲即可实现效率提升，超过原始设备，达到 27.6%。量子仿真显示，此中间效率（远低于 100% 理想值）既在实验上实用，也对于保持量子比特的无谐性和稳定双能级系统至关重要。这些发现表明，最大化整流对量子信息并非总是有益的，为设计扭曲超导体的基本性质以实现低功耗、高保真量子电路树立了新原则。
引用
@article{arxiv.2510.19627,
title = {Twisted superconducting quantum diodes: Towards anharmonicity and high fidelity},
author = {Han Zhong and Denis Kochan and Igor Zutic and Yingying Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19627},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 4 figures