态密度(栅极)调控的安德烈夫分子与传感器

拓扑量子计算通常依赖于在超导体-半导体混合器件中设计的拓扑安德列夫束缚态(ABSs),其中栅极控制具有关键优势。虽然强塞曼场可诱导此类态,但通过安德列夫分子——即紧密排列、相互耦合的ABSs(也是构建Kitaev链的关键单元)——可在无需高磁场条件下实现拓扑行为。然而,现有安德列夫分子通过超导回路中的磁通量控制,限制了可扩展性。 该研究团队提出了一种栅极调控的安德列夫分子:通过静电调节一个位点的态密度,非局域地增强另一个位点的临界电流。这种方法摒弃了超导回路,提供了更优的可调谐性、可扩展性和灵敏度。研究人员进一步将该安德列夫分子拓展至多站点Kitaev链,并开发出可解析单库珀对电荷的非侵入式传感器,用于宇称读数。 该平台弥合了可扩展ABS工程与高灵敏度量子传感之间的鸿沟,推动了拓扑ABSs和长Kitaev链的构建及宇称读数技术发展,为拓扑量子比特的实现迈进重要一步。

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