Quantum theory of an atom in proximity to a superconductor
Notice bibliographique
Résumé
The impact of superconducting correlations on localized electronic states is important for a wide range of experiments in fundamental and applied superconductivity. This includes scanning tunneling microscopy of atomic impurities at the surface of superconductors, as well as superconducting-ion-chip spectroscopy of neutral ions and Rydberg states. Moreover, atomlike centers close to the surface are currently believed to be the main source of noise and decoherence in qubits based on superconducting devices. The proximity effect is known to dress atomic orbitals in Cooper-pair-like states known as Yu-Shiba-Rusinov (YSR) states, but the impact of superconductivity on the measured orbital splittings and optical-noise transitions is not known. Here we study the interplay between orbital degeneracy and particle-number admixture in atomic states, beyond the usual classical spin approximation. We model the atom as a generalized Anderson model interacting with a conventional $s$-wave superconductor. In the limit of zero on-site Coulomb repulsion ($U=0$), we obtain YSR subgap energy levels that are identical to the ones obtained from the classical spin model. When $\mathrm{\ensuremath{\Delta}}$ is large and $U>0$, the YSR spectra are no longer quasiparticle-like, and the highly degenerate orbital subspaces are split according to their spin, orbital, and number-parity symmetry. We show that $U>0$ activates additional poles in the atomic Green's function, suggesting an alternative explanation for the peak splittings recently observed in scanning tunneling microscopy of orbitally-degenerate impurities in superconductors. We describe optical excitation and absorption of photons by YSR states, showing that many additional optical channels open up in comparison to the nonsuperconducting case. Conversely, the additional dissipation channels imply increased electromagnetic noise due to impurities in superconducting devices.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».