Au cours des dernières décennies, les circuits quantiques supraconducteurs ont démontré des résultats impressionnants grâce à l’architecture dite de l’électrodynamique quantique en circuits (cQED), où le signal quantique est transporté par des photons aux fréquences micro-ondes. Les expériences en cQED reposent souvent sur la technologie des jonctions Josephson en aluminium (JJ), qui peuvent être vus comme des inductances non linéaires. Cette non-linéarité a permis le développement de nombreux composants micro-ondes non linéaires et sans perte (résonateurs accordables, amplificateurs à faible bruit, etc.), qui sont devenus des outils essentiels pour les expériences de pointe en cQED.
Cependant, du fait de l’utilisation de jonctions Josephson en aluminium, ces composants sont limités à un champ magnétique faible (≲ 250 mT), une température basse (≲ 250 mK) et une fréquence ≲ 10 GHz, ce qui restreint leur domaine d’application. L’utilisation de supraconducteurs désordonnés à grand gap supraconducteur, comme le nitrure de niobium (NbN), permettrait d’atténuer ces contraintes d’un ordre de grandeur.
L’objectif du projet est de démontrer que la non-linéarité des supraconducteurs désordonnés à grand gap, en particulier le NbN, peut avantageusement remplacer les jonctions de Josephson en aluminium afin d’offrir des composants micro-ondes sans perte aux communautés de recherche travaillant à :
· des champs magnétiques élevés (∼ 6 T),
· des températures ∼ 4 K,
· des fréquences ∼ 100 GHz.
Références :
[1] Appl. Phys. Lett. 92, 203501, 2008
[2] Appl. Phys. Lett. 118, 142601, 2021
[3] Appl. Phys. Lett. 118, 054001, 2021
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