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管理系统开发价格 超导电路的非线性: 卓绝传统约瑟夫森结的高阶谐波举止
发布日期：2024-10-04 15:35 点击次数：57
超导量子干预器件（SQUID）的策动一直是量子电子学限制的基石。这些愚弄超导体量子力学特点的器件在从高机灵度磁力计到量子谋略中的量子比特修复等应用中皆至关要紧。SQUID 的一个要津方面是组成器件的约瑟夫森结的电流-相位关系（CPR）。传统上，CPR 主要由 sin(φ) 谐波主导，其中 φ 是两个引线之间超导序参数的相位差。可是，最近的进展标明存在更高阶的谐波，这可能显赫影响量子电路的联想和功能。
布景
在约瑟夫森结中，CPR 款式了通过结的超电流与相位差之间的关系。这一关系关于露出超导电路的举止至关要紧。传统的 CPR 由 I=I_c sin(φ) 给出，其中 I_c 是临界电流。可是，由于各式身分，包括材料特点和结的几何体式，可能会出现偏离这种浮浅时事的情况。
app石墨烯是一种具有超卓电子特点的二维材料，已成为创建新式约瑟夫森结的有出息的候选材料。当石墨烯被置于两个超导体之间时，由于其类狄拉克电子谱和高载流子转移率，它不错发扬出专有的超导特点。这导致了对基于石墨烯的 SQUID 的探索，其中 CPR 不错通过外部参数如栅极电压进行移动。
施行安设
所询查的施行波及一个具有栅极可调约瑟夫森结的基于石墨烯的 SQUID。该器件通过将石墨烯片抛弃在六方氮化硼（hBN）基板上，然后用另一层 hBN 包裹来制造。超导讲和使用铌或铝等材料制成。然后将通盘这个词结构图案化以造成 SQUID 环。
为了测量 CPR，将器件冷却到低温以指引超导性。向 SQUID 环施加磁通量，并测量相位差 φ 的函数的超电流。通过仔细移动栅极电压，策动东谈主员不错终端石墨烯中的载流子密度，管理系统开发公司从而修改 CPR。
效果
该策动的要津发现是径直测量了基于石墨烯的 SQUID 中的 sin(2φ) CPR。与传统的 sin(φ) 关系不同，sin(2φ) 项标明超电流取决于两倍的相位差。这种高阶谐波不受传统上占主导地位的 sin(φ) 重量的影响，这是典型约瑟夫森结举止的显赫偏离。
施行数据标明，通过移动栅极电压不错竣事 sin(2φ) CPR，这转变了石墨烯的电子特点。这种可调性是基于石墨烯的器件的专有上风，允许精准终端 CPR。sin(φ) 项的缺失标明结在高阶隧穿经由占主导地位的情状下首先。
意旨
在基于石墨烯的 SQUID 中发现 sin(2φ) CPR 对超导电子学限制具有潜入的意旨。最初，它为联想具有定制特点的量子电路开发了新的可能性。不错愚弄高阶谐波创建叛逆退联系更为庄重的量子比特，这是量子谋略中的一个主要挑战。此外，通过栅极电压移动 CPR 的智力提供了阁下超导器件中量子态的多功能器具。
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此外，这项责任凸显了石墨烯动作下一代量子工夫材料的后劲。其超卓的电子特点，加上与其他二维材料集成的智力，使其成为探索新式量子风光的有劝诱力的平台。
论断
在石墨烯超导量子干预器件中径直测量 sin(2φ) 电流相位关系代表了量子电子学限制的毛病进展。这一发现不仅挑战了对约瑟夫森结的传统露出，还为修复性能增强的量子电路开发了新的阶梯。跟着该限制策动的继续管理系统开发价格，咱们不错期待进一步的大约，为竣事实用的量子工夫铺平谈路。