X射线三晶衍射研究YBa2Cu3Oy超导薄膜

应用X射线三晶衍射对LaAlO₃衬底上生长的YBa₂Cu₃O_y薄膜中的应力水平、存在的主要缺陷,以及薄膜与衬底的失配和取向关系等进行了研究。结果表明,薄膜在衬底上几乎完全松弛,应力很小,薄膜存在较严重的晶格取向差缺陷,这是影响薄膜晶体结构完整性的主要因素。此外,衬底与薄膜在垂直于表面和平行于表面方向都存在取向差。 关键词：     

超导量子比特耦合与测控的物理原理

把多个超导量子比特耦合起来并实现对它们的测控是实现超导量子计算的重要一步。作为“物理前沿介绍——超导量子计算”系列的第四篇,本文系统阐述超导量子比特耦合,操控与测量的物理原理,并给出了一套基本的量子操控与测量的流程。作为例子对新近一些超导量子比特实验的设计方案进行讨论,最后对超导量子比特测控基础表征过程给出统一的流程图,并对超导量子计算进行了展望。本文旨在帮助广大高校物理专业教师、高年级本科生、研究生以及对超导量子计算感兴趣的理工科背景读者系统了解操控与测量超导量子比特的物理原理。     

北京大学DC-SC光阴极注入器的升级设计

 基于直流电子枪-超导加速腔（DC-SC）光阴极注入器样机的初步实验结果,北京大学提出了新的注入器的改进设计。新注入器核心结构包括皮尔斯枪和3+1/2超导腔。文章给出了它们的详细结构参数,然后采用程序,对注入器的束流动力学进行了模拟。结果发现：新注入器可以提供具有高束流品质、高平均流强的电子束,束团的电荷量100 pC,横向发射度低于2 mm·mrad,脉宽5 ps,rms束斑可达0.5 mm,重复频率81.25 MHz;也可以提供电荷量为300 pC低重复频率的高峰值流强的电子束,其横向发射度小于3 mm·mrad,脉宽约为9 ps,以满足北京大学自由电子激光（PKU-FEL）实验平台的要求。     

利用破坏对称性的超导人造原子制备χ型四比特纠缠态

提出了利用在一维传输线共振器中的破坏对称性的超导人造原子来制备χ型四比特纠缠态的方案. 方案中所用到的Δ型三能级人造原子不同于自然的原子, 它可以产生循环跃迁. 经过适当时间的相互作用和简单的操作, 可以得到想要制备的纠缠态. 由于人造原子的激发态和光子态被绝热消除, 所以该方案对于人造原子的自发辐射和传输线共振器的衰减是鲁棒的.     

氧气中退火对Ag与YBa2Cu3O7-δ超导薄膜相互作用的影响

本文通过多种实验手段对Ag/YBCO薄膜退火后Ag膜与YBCO薄膜的相互作用进行了研究。Ag/YBCO在退火过程中,存在着Ag沿YBCO的表面的横向扩散和向YBCO薄膜内部的纵向扩散,Ag的纵向扩散有一定深度。Ag与YBCO很可能发生物理而非化学作用,渗透进入YBCO的Ag可能在YBCO的晶界处形核生长,使YBCO晶格发生畸变,产生应力,从而导致接触电阻值的增大。     

二维铁电材料α-In2Se3 表面分子束外延生长Pb 纳米岛的STM 研究

铁电材料拥有自发电极化, 不同的极化方向会对异质结的电子结构产生可逆的和非易失性的影响. 本工作采用分子束外延技术在二维铁电材料α-In2Se3 衬底上成功制备了 Pb 纳米岛构建 Pb/α-In2Se3 超导铁电异质结,并通过扫描隧道显微镜表征了其表面原子结构与电子结构. 进一步的扫描隧道谱测量显示不同层厚 Pb 岛的量子阱态消失, 并且我们在4.5 K 的温度下没有观察到超导能隙, 表明铁电衬底会影响 Pb 岛的电子结构, 甚至其超导特性. 这些发现为理解铁电衬底对超导性的影响提供了参考, 并为调控低维量子材料中的电子结构及超导性提供了新的思路.     

值得怀念的合作经历

<正>1969年6月,我被派到湖北潜江"五七"干校接受"再教育",1971年7月回到中国科学院物理研究所(以下简称物理所)。当时的"军代表"已解散了物理所的理论室,我被分到超导实验室的超导天线组向实验同行学做实验,1972年,我参加了郝柏林在磁学室重新组织的理论与计算组。当时成立这个组有两方面的原因:一是郝柏林、蒲富恪等同事已经有相当长一段时间从事天线研究,大量使用计     

Progress in superconducting qubits from the perspective of coherence and readout

Superconducting qubits are Josephson junction-based circuits that exhibit macroscopic quantum behavior and can be manipulated as artificial atoms.Benefiting from the well-developed technology of microfabrication and microwave engineering,superconducting qubits have great advantages in design flexibility,controllability,and scalability.Over the past decade,there has been rapid progress in the field,which greatly improved our understanding of qubit decoherence and circuit optimization.The single-qubit coherence time has been steadily raised to the order of 10 to 100μs,allowing for the demonstration of high-fidelity gate operations and measurement-based feedback control.Here we review recent progress in the coherence and readout of superconducting qubits.     

超导电力技术新进展及其未来发展的思考

近年来高温超导材料研究取得很大进展,它在电力领域的应用研究已受到广泛关注,一些示范样机,诸如高温超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验.超导技术是21世纪具有战略经济意义的高新技术,文章将介绍高温超导电力应用研究的新进展及其未来发展的思考。     

基于GA__BP算法的超导储能装置直接功率控制策略

将遗传算法优化得到的权值赋予神经网络,以消除神经网络的局部最优性。再将这种算法应用到超导储能系统(Superconducting Magnetics Energy Storage,SMES)中,得到一种能够改善超导储能系统响应时间,提高超导储能装置稳定性的直接功率控制策略。仿真结果表明,本文提出的控制策略获得了较好的控制效果,适用于超导储能系统。