Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Coulombska stanja v energijski reži superprevodnih kvantnih naprav

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.02.00  Naravoslovje  Fizika   

Koda Veda Področje
1.03  Naravoslovne vede  Fizika 
Ključne besede
kvantne naprave; superprevodnost; kubiti; nečistoče in stiki; dolgoživa kvantna stanja; stanja Yu-Shiba-Rusinov, Andreeva vezana stanja, topološka stanja, Majoranovi fermioni; nanožičke; polprevodniške-superprevodniške hibridne naprave; izmenjalna interakcija; Kondov pojav; numerične metode
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
5.525,95
A''
1.826,78
A'
2.792,2
A1/2
4.791,64
CI10
10.203
CImax
583
h10
48
A1
20,98
A3
0,75
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 19. maj 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis, arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  538  14.062  12.013  22,33 
Scopus  547  14.733  12.689  23,2 
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  14080  dr. Denis Arčon  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  596 
2.  57371  dr. Adam Bacsi  Fizika  Raziskovalec  2023 - 2024 
3.  55694  dr. Szczepan Glodzik  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2022 
4.  33317  dr. Denis Golež  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2023  104 
5.  21545  dr. Peter Jeglič  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  220 
6.  37937  dr. Tilen Knaflič  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  21 
7.  34445  dr. Zala Lenarčič  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  70 
8.  25625  dr. Jernej Mravlje  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  131 
9.  53461  dr. Luka Pavešič  Fizika  Mladi raziskovalec  2021 - 2024  13 
10.  19162  dr. Tomaž Rejec  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  69 
11.  29545  dr. Lev Vidmar  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  136 
12.  23567  dr. Rok Žitko  Fizika  Vodja  2021 - 2024  253 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.987 
Povzetek
Podrobno bomo proučili lastnosti nedavno odkritih Coulombskih stanj v reži (CSS) in raziskali njihovo uporabno vrednost. Ta dolgoživa stanja z nenavadnimi lastnostmi nastanejo v superprevodniški energijski reži v kvantnih napravah, katerih sestavni del je ultramajhen superprevodni otok z veliko energijo nabijanja. CSS obstajajo tako za sodo kot za liho število elektronov v superprevodniku. Njihova odlikovana lastnost je, da nimajo "simetrije" delec-vrzel, ki je sicer značilnost vseh drugih stanj v superprevodniški energijski reži (Yu-Shiba-Rusinov, vezana stanja Andreeva, Majoranovi ničelni načini). Zaradi te edinstvene lastnosti imajo CSS potencial za nove aplikacije v superprevodniški elektroniki in pri obdelavi kvantne informacije. Proučili bomo naprave, sestavljene iz enega ali več ultramajhnih superprevodnih otočkov (SI) v stiku z eno ali več interagirajočimi kvantnimi pikami (QD). Takšne naprave se lahko zgradi iz polprevodniških nanožičk (npr. InAs) z epitaksialno plastjo superprevodnega materiala (npr. Al), ki omogočajo izdelavo toploških superprevodnikov z netrivialnimi stanji na svojih robovih. Izpopolnili bomo numerične metode za proučevanje te družine Hamiltonianov z enim ali več nivoji z interakcijo, ki so hibridizirani z množico nivojev s parsko in Coulombsko interakcijo. Takšne Hamiltoniane z interakcijo dolgega dosega se lahko izrazi v obliki zmnožka matričnih operatorjev (MPO) in reši z metodo renormalizacijske grupe gostotne matrike (DMRG), kar smo pred kratkim pokazali v seriji prebojnih izračunov. To je vodilo k napovedi stanj CSS, katerih obstoj je bil nato dokazan v nanožičkah iz InAs-Al. Navkljub na splošno presenetljivo dobremu ujemanju med simulacijami in meritvami za nekatere eksperimentalne ugotovitve še nimamo prave razlage. Ker se pričakuje, da bodo stanja CSS zelo pogosto prisotna v prihodnjih generacijah naprav, je pomembno njihovo popolno kvantitativno razumevanje v vseh režimih napetosti na vratih in zunanjega magnetnega polja. Prav tako moramo razširiti metode na primere z večjim številom superprevodnih otočkov in večjim številom kvantnih pik, saj se takšne naprave že eksperimentalno raziskuje in obstaja potreba po teoretičnih orodjih za interpretacijo meritev ter za vodeno načrtovanje novih naprav. Velika potreba obstaja tudi po tehnikah za meritev in manipulacijo teh stanj s končnim ciljem koherentne kontrole kubitov, ki bi jih definirali kot linearne superpozicije Coulombskih stanj v reži. V okviru projekta bomo razvili popolno teorijo osnovne naprave QD-SI. V ta namen bomo izboljšali obstoječi reševalnik in raziskali tudi druge metode. Cilj je pridobiti čim bolj popolno informacijo o lastnostih sistema, ki jih bomo nato sistematično raziskali. Posebno pozornost bomo posvetili resonančnim vrhovom v kontinuumskem delu spektra in njihovo povezavo z diskretnimi stanji v reži. Razvili bomo metodologijo za povsem realistično modeliranje superprevodnih otočkov, vključno z netrivalno nivojsko strukturo, giromagnetnimi faktorji, sklopitvijo spin-tir, orbitalnimi premiki in interakcijskimi členi onkraj t.i. reducirane oblike, ki vključuje le Kramersove pare. Tehniko bomo razširili na primer kompleksnih naprav ter proučili učinke hibridizacije in izmenjalne sklopitve med CSS, ter intrigantne večkanalne učinke v napravah z večjim številom superprevodnih otočkov, ki nastanejo zaradi prisotnosti fiksnih točk, ki v odsotnosti superprevodnosti niso Fermijeve tekočine. Razvili bomo tudi kvantitativno teorijo za tunelsko spektroskopijo ter raziskali druge možne načne za opravljanje meritev na teh sistemih, denimo z mikrovalovno spektroskopijo ali z uporabo magnetometrije z barvnimi centri (NV) v diamantu. Za pristop z NV centri bomo opravili študijo izvedljivosti za izdelavo takšnih kompozitnih naprav. Identificirali bomo tudi najbolj zanimive prehode za zaznavanje in koherentno manipulacijo.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno