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電気駆動の2階層システムからの量子ノイズ検出

Richard Deblock1, Eugen Onac, Leonid Gurevich

  • 1Department of Nanoscience and ERATO Mesoscopic Correlation Project, Delft University of Technology, Post Office Box 5046, 2600 GA Delft, Netherlands. deblock@ps.u-psud.fr

Science (New York, N.Y.)
|July 12, 2003
PubMed
まとめ

研究者は,新しいスペクトル分析器を使用して,量子デバイスの高周波電気ノイズを測定しました. 彼らは超伝導量子ビットの電荷振動を検知し,量子電子運動を検知するための新しい方法を実証した.

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科学分野:

  • 量子エレクトロニクスと凝縮物質物理学.
  • メソスコピックシステムと量子現象.

背景:

  • 電子の量子運動は,メソスコピックデバイスの電気ノイズに大きく影響します.
  • これらのシステムで高周波ノイズを直接測定することは困難です.

研究 の 目的:

  • 量子装置における高周波電流の変動を測定する方法を開発,実証する.
  • 装置のノイズに対する量子電子運動の影響を調べるため.

主な方法:

  • チップ上のスペクトル分析器として,超伝導体-絶縁体-超伝導体トンネル交差点を利用しました.
  • 測定された騒音は5から90ギガヘルツです.
  • ノイズ検出器をジョセフソン・ジャンクションと超伝導電荷量子ビットを含む量子装置と結合した.

主要な成果:

  • ジョセフソン交差点で高周波非対称騒音の測定に成功した.
  • 超伝導電荷量子ビットの一貫した電荷振動による電流の変動が検出されました.
  • 量子ビットの振動周波数に対応するスペクトルノイズ密度の明確なピークを観測した.

結論:

  • 開発されたオンチップのスペクトル分析器は,量子装置における高周波ノイズを感度的に測定することを可能にします.
  • このテクニックは,量子電子運動と電荷ダイナミクスの直接的な探査を提供します.
  • 観測されたノイズピークは,超伝導量子ビットにおける一貫した電荷振動を検出する能力を確認しています.