Квантовый детектор на основе суперпозиции макроскопических состояний в фазовом кубите

• Date: 2007
• Main Authors: Шнырков, В.И., Мельник, С.И.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2007
• Series: Физика низких температур
• Subjects: Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127472
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Квантовый детектор на основе суперпозиции макроскопических состояний в фазовом кубите / В.И. Шнырков, С.И. Мельник // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 1. — С. 22-31. — Бібліогр.: 28 назв. — рос.

Рассмотрен квантовый детектор, работа которого основана на модуляции магнитным потоком циркулирующего сверхпроводящего тока в основном квантовом состоянии макроскопической сверхпроводящей петли с джозефсоновским контактом. Под действием внешнего магнитного потока, равного 0/2 (или 0), два (или три) классических состояния связываются между собой с помощью квантового туннелирования через потенциальный барьер, и поэтому детектор представляет собой двухуровневую (или трехуровневую) систему. В области низких температур и при условии очень слабого затухания среднее значение циркулирующего сверхпроводящего тока отражает характер изменения квантовой суперпозиции макроскопических состояний, чувствительной к симметрии потенциала. Эти изменения тока усиливаются и детектируются в схеме измерения, которая подобна регистрации сигнала в безгистерезисном ВЧ сквиде. С помощью численного анализа показано, что по сравнению с кубит-детектором на основе SIS-контакта детектор с ScS-контактом является более быстрым и имеет гораздо большие амплитуды расщепления энергий при равных параметрах. Приведенные для двух- и трехъямного потенциалов результаты ясно указывают на то, что кубит с ScS-контактом может вести себя как детектор с чувствительностью, определяемой квантовым шумом усилителя.