理解超导纳米线单光子探测器中的多尺度无序
量子物理
2026-02-02 v1
摘要
超导纳米线单光子探测器是量子信息科学领域的关键器件，但其性能受无序和电动力学不均匀性的限制，这些因素尚不被充分理解。通过结合直流输运、暗计数测量以及在施加受控纳米尺度无序的条件下进行偏置相关的微波传输光谱，我们区分了局部不稳定驱动的过程与本征超导配对和动力亥姆齐非线性效应。这种方法使我们能够在单个器件内系统性地调节动力亥姆齐电感、配对电流、微波耗散以及模式结构。偏置和温度相关的共振位移量化了通过非线性动力亥姆齐电感所引起的超导态密度的无序修正，同时多个共振模式的出现揭示了电动力学上不同构成的超导区域。通过比较电流、场和温度下的配对，孤立了占主导地位的微波损耗机制，将涡旋、准粒子和双水平系统贡献分离，从而为纳米线探测器和共振器的无序工程提供了稳健的多功能基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2601.23277,
title = {Understanding multiscale disorder in superconducting nanowire single photon detectors},
author = {Nirjhar Sarkar and Ronan Gourgues and Yueh-Chun Wu and Chengyun Hua and Katyayani Seal and Andreas Fognini and Steven Randolph and Eugene Dumitrescu and Gabor B. Halasz and Benjamin Lawrie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.23277},
year = {2026}
}