磁通量子比特qubit信号强度随势垒偏置电压的变化

在20mK极低温下,测量了超导磁通量子比特的环流方向,并测到量子比特(qubit)信号.通过改变磁通量子比特的势垒高度,得到qubit信号强度随势垒高度的变化的实验数据并建立理论模型解释了实验现象.     

超导磁通量子比特低频磁通噪声的测量

在极低温下,我们对基于Nb／AlOx／Nb约瑟夫森结构成的超导磁通量子比特进行了测量,从粒子在双势阱的分布率和磁通的关系曲线中,分析得到了低频磁通噪声强度SФ（1Hz）．进一步我们测量了在不同温度下的SФ（1Hz）,结果表明在49．4mK到400mK温度区间,SФ（1Hz）随温度呈平方关系增长．     

约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布

在16 mK的极低温下,我们对电流偏置的Nb/AlOx/Nb结进行了跳变电流统计分布的测量.在没有外加微波的辐照时,分布曲线只有一个峰;在有外加微波的辐照时,其跳变电流的统计分布除了基峰外,会出现谐振峰,形成双峰结构.该谐振峰的位置和结的量子化的能级相关,其高度随外加微波功率的改变而改变.研究约瑟夫森结跳变电流在微波辐照下的分布,对于研究超导量子比特的能级量子化、Rabi振荡等具有重要的意义.     

Macroscopic resonant tunneling in an rf-SQUID flux qubit

We have observed the macroscopic resonant tunneling of magnetic flux between macroscopically distinct quantum states in a superconducting flux qubit.The dependences of the macroscopic resonant tunneling on the barrier height of the potential well,the flux bias and the initial state are investigated.Detailed measurements of the tunneling rate as a function of the flux bias reveal the feature of the quantum noise in the superconducting flux qubit.     

分子印章法DNA芯片的合成--‖.接触压印反应在片合成寡核苷酸

研究了分子印章法DNA芯片在片合成技术中的压印化学合成过程,提出了压印偶联反应和压印脱二对甲氧基三苯基阳离子(DMT)反应合成寡核苷酸的2种方案,并对其合成产率的差异进行了比较.由于单次压印偶联反应比压印脱DMT反应合成效率高且所需时间短,故选择压印偶联反应来合成寡核苷酸及其阵列并对其工艺进行了优化.实验表明压印偶联反应的合成效率高,从第6个核苷开始偶联效率接近100%;压印2次比压印1次的偶联效率高且更均匀;压印3次及3次以上除更均匀外对偶联效率的改善不明显;玻璃载片经多次压印后对偶联反应的影响不大.用压印偶联反应的方法成功合成出20 mer的寡核苷酸探针.     

应用于弱光探测的热敏超导谐振器

近几十年来,超导单光子探测技术被越来越广泛的应用于量子保密通信与线性光量子计算等重要领域中.其中,基于超导共面波导谐振器的单光子技术以其结构简单,高探测效率及可分辨光子数目等特性吸引了人们越来越多的关注.随着科研工作者对样品制备工艺的不断改进,对选用超导薄膜材料的不断优化,以及对相关背景理论的深入研究,共面波导谐振器单光子探测技术在近几年中取得了巨大的突破.本文将从共面波导谐振器单光子探测器的工作原理,相关理论研究,样品参数设计等方面出发,结合本实验室近期测试得到的实验结果,对共面波导谐振器单光子探测技术的发展近况进行简要的综述.     

基于强磁场和弱光子流检测的高频引力波探测系统

正一、引言2016年2月11日,美国国家自然科学基金委员会,携美国加州理工、麻省理工以及美国的激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational Wave Observation,简称LIGO)合作团队,发布了LIGO探测到引力波证据的报道。据悉,这是一个来自13亿光年之遥的两个巨大黑洞合并过程产生的中频引力波(频率从35Hz到250Hz),这一引力波在地球上的     

中国超导电子学研究及应用进展

超导体的发现距今已有近110年了,高温超导体的发现也已经有30多年了.超导材料的电子学应用在最近一二十年取得了突破性进展.高温超导微波器件显示了比传统微波器件更优越的性能,已经在移动通信、雷达和一些特殊通信系统中取得了规模化应用.超导量子干涉器件以其磁场和电流测量的超高灵敏度,成为地质勘探、磁共振成像和生物磁成像等领域不可替代的手段.包括超导隧道结混频器、超导热电子混频器、超导转变沿探测器及超导单光子探测器等在内的超导传感器/探测器可以探测全波段的电磁波及各种宇宙辐射,具有接近量子极限的超高灵敏度,在地球物理、天体物理、量子信息技术、材料科学及生物医学等众多前沿领域发挥越来越重要的作用.超导参量放大器已经成为实现超导量子计算的关键器件.超导集成电路技术已被列入国际器件与系统技术路线图,成为后摩尔时代微电子领域的前沿阵地之一.在计量科学中,超导约瑟夫森效应及约瑟夫森结阵器件被广泛应用于量子电压基准和国际单位制基本单位的重新定义中.在当前的量子信息技术热潮中,超导电子学扮演重要角色,同时量子热潮也大力推动了超导电子学的发展.本文主要对近几年我国超导电子学研究和应用的现状与进展进行概括总结.     

DNA microarray synthesis by using PDMS molecular stamp (Ⅱ)——Oligonucleotide on-chip synthesis using PDMS stamp

Based on the standard phosphoramidites chemistry protocol, two oligonucleotides synthetic routes were studied by contact stamping reactants to a modified glass slide. Route A was a contact coupling reaction, in which a nucleoside monomer was transferred and coupled to reactive groups (OH) on a substrate by spreading the nucleoside activated with tetrazole on a polydimethylsiloxane (PDMS) stamp. Route B was a contact detritylation, in which one nucleoside was fixed on the desired synthesis regions where dimethoxytrityl (DMT) protecting groups on the 5'-hydroxyl of the support-bound nucleoside were removed by stamping trichloroacetic acid (TCA) distributed on features on a PDMS stamp. Experiments showed that the synthetic yield and the reaction speed of route A were higher than those of route B. It was shown that 20 mer oligonucleo-tide arrays immobilized on the glass slide were successfully synthesized using the PDMS stamps, and the coupling efficiency showed no difference between the PDMS stamping and the co     

分子印章法DNA芯片的合成──Ⅱ.接触压印反应在片合成寡核苷酸

研究了分子印章法ＤＮＡ芯片在片合成技术中的压印化学合成过程,提出了压印偶联反应和压印脱二对甲氧基三苯基阳离子（ＤＭＴ）反应合成寡核苷酸的２种方案,并对其合成产率的差异进行了比较．由于单次压印偶联反应比压印脱ＤＭＴ反应合成效率高且所需时间短,故选择压印偶联反应来合成寡核苷酸及其阵列并对其工艺进行了优化．实验表明压印偶联反应的合成效率高,从第６个核苷开始偶联效率接近１００％;压印 ２次比压印 １次的偶联效率高且更均匀;压印 ３次及３次以上除更均匀外对偶联效率的改善不明显;玻璃载片经多次压印后对偶联反应的影响不大．用压印偶联反应的方法成功合成出 ２０ ｍｅｒ的寡核苷酸探针．