Superconducting quantum node for entanglement and storage of microwave radiation

Superconducting circuits and microwave signals are good candidates to realize quantum networks, which are the backbone of quantum computers. We have realized a quantum node based on a 3D microwave superconducting cavity parametrically coupled to a transmission line by a Josephson ring modulator. We first demonstrate the time-controlled capture, storage and retrieval of an optimally shaped propagating microwave field, with an efficiency as high as 80%. We then demonstrate a second essential ability, which is the timed-controlled generation of an entangled state distributed between the node and a microwave channel.Comment: 6 pages, 4 figures. Supplementary information can be downloaded as the ancillary file her

A multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled trial with the interleukin-1 receptor antagonist anakinra in patients with systemic-onset juvenile idiopathic arthritis (ANAJIS trial)

To assess the efficacy of the interleukin 1 receptor antagonist anakinra in systemic-onset juvenile idiopathic arthritis (SJIA).status: publishe

Spectroscopie tunnel des Etats Liés d'Andreev dans un Nanotube de Carbone

Superconductivity is a fascinating electronic order in which electrons pair up due to an attractive interaction and condense in a macroscopic quantum state that can carry dissipationless currents, i.e. supercurrents. In hybrid structures where superconductors (S) are put in contact with non-superconducting material (X), electronic pairs propagating from the superconductor "contaminate" the nonsuperconducting material conferring it superconducting-like properties close to the interface, among which the ability to carry supercurrent. This "contamination", known as the superconducting proximity effect is a truly generic phenomenon. The transmission of a supercurrent through any S-X-S structure is explained by the constructive interference of pairs of electrons traversing X. Indeed, much as in an optical Fabry-Perot resonator, such constructive interference of electronic pairs occurs only for special resonant electronic states in X, known as the Andreev Bound States (ABS). In the recent years it has been possible to fabricate a variety of nanostructures in which X could be for instance nanowires, carbon nanotubes or even molecules. Such devices have in common that their X contains only few conduction electrons which implies that ABS are also in small number. In this case, if one wants to quantitatively understand proximity effect in these systems, it is necessary to understand in detail how individual ABS form. This can be seen as a central question in the development of nanoscale superconducting electronics. In this thesis, we observed individual ABS by tunneling spectroscopy in a carbon nanotube.La supraconductivité est un ordre électronique fascinant dans lequel les électrons s'apparient par le biais d'une interaction attractive et condensent dans un état quantique macroscopique pouvant porter un courant non dissipatif, i. E. Un supercourant. Dans les structures hybrides où des supraconducteurs (S) sont mis en contact avec des matériaux non supraconducteurs (X), les paires se propageant de S " contaminent " X lui conférant des propriétés supraconductrices à proximité de l'interface, parmi lesquels la possibilité de porter un supercourant. La transmission d'un supercourant à travers n'importe quelle structure S-X-S s'explique par l'interférence constructive de paires d'électrons traversant X. En effet, à la manière d'un résonateur Fabry-Perot, une telle interférence a seulement lieu pour certains états électroniques résonants appelés Etats Liés d'Andreev (ELA). Récemment, il est devenu possible de fabriquer une variété de nanostructures dans lesquelles X peut être par exemple un nanofil, un nanotube de carbone ou même une molécule. Ces dispositifs ont en commun que leur X contient seulement quelques électrons de conduction ce qui implique que les ELA sont aussi en petit nombre. Dans ce cas, pour comprendre quantitativement l'effet de proximité dans ces systèmes, il est nécessaire de comprendre en détail la formation des ELA individuellement. Ceci peut être vu comme la question centrale du développement d'électronique supraconductrice à l'échelle nanométrique. Dans cette thèse, nous avons observé des ELA résolus individuellement par spectroscopie tunnel dans un nanotube de carbone

Spectroscopie des états liés d'Andreev dans un nanotube de carbone

La supraconductivité est un ordre électronique fascinant dans lequel les électrons s apparient par le biais d une interaction attractive et condensent dans un état quantique macroscopique pouvant porter un courant non dissipatif, i.e. un supercourant. Dans les structures hybrides où des supraconducteurs (S) sont mis en contact avec des matériaux non supraconducteurs (X), les paires se propageant de S contaminent X lui conférant des propriétés supraconductrices à proximité de l interface, parmi lesquels la possibilité de porter un supercourant. La transmission d un supercourant à travers n importe quelle structure S-X-S s explique par l interférence constructive de paires d électrons traversant X. En effet, à la manière d un résonateur Fabry-Perot, une telle interférence a seulement lieu pour certains états électroniques résonants appelés Etats Liés d Andreev (ELA). Récemment, il est devenu possible de fabriquer une variété de nanostructures dans lesquelles X peut être par exemple un nanofil, un nanotube de carbone ou même une molécule. Ces dispositifs ont en commun que leur X contient seulement quelques électrons de conduction ce qui implique que les ELA sont aussi en petit nombre. Dans ce cas, pour comprendre quantitativement l effet de proximité dans ces systèmes, il est nécessaire de comprendre en détail la formation des ELA individuellement. Ceci peut être vu comme la question centrale du développement d électronique supraconductrice à l échelle nanométrique. Dans cette thèse, nous avons observé des ELA résolus individuellement par spectroscopie tunnel dans un nanotube de carbone.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Guiding Dirac Fermions in Graphene with a Carbon Nanotube

International audienc

Injection Locking and Parametric Locking in a Superconducting Circuit

International audienceWhen a signal is injected in a parametric oscillator close enough to its resonance, the oscillator frequency and phase are locked to those of the injected signal. Here we demonstrate two frequency-locking schemes using a Josephson mixer in the parametric down-conversion regime, pumped beyond the parametric oscillation threshold. The circuit then emits radiation out of two spectrally and spatially separated resonators at frequencies determined by the locking schemes that we choose. When we inject the signal close to a resonance, it locks the oscillator emission to the signal frequency by injection locking. When we inject the signal close to the difference of resonances, it locks the oscillator emission by parametric locking. We compare both schemes and investigate the dependence of the parametric locking range on the pump and the injected-signal power. Our results can be interpreted using Adler’s theory for lasers, which provides a link between laser physics and superconducting circuits that could enable better understanding of pumped circuits for quantum-information applications such as error correction, circulators, and photon-number detectors