Superconducting nanohybrids out of equilibrium
Project goals
We will study the out-of-equilibrium properties of superconducting nanoscopic hybrid devices consisting of active elements, e.g., a set of semiconducting nanowires, connected to superconducting leads. Such devices, apart from their applications in quantum information processing and sensor technology, provide an ideal setup to study quantum phenomena in controlled conditions. Using complementary methods previously developed and/or mastered by both collaborating teams, including numerical renormalization group, diagrammatic perturbation techniques and quantum Monte Carlo, we will evaluate linear response properties such as thermopower or microwave response, which have been only recently measured. Moreover, some of these methods will be further generalized to strong out-of-equilibrium situations to provide results on AC Josephson systems driven by finite voltage or quenched systems undergoing a sudden change of parameters. We plan to build up a toolbox of theoretical methods for a reliable description of nonequilibrium nanohybrids to address both existing as well as future experiments.
Keywords
superconducting hybridsquantum dotssuperconductivitycorrelated electronsnon-equilibriumlinear responsethermopowermicrowave responsedriven systemsAC-Josephson effectdynamical propertiesquantum quenches
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
23-05263K
Alternative language
Project name in Czech
Supravodivé nanohybridy mimo rovnováhu
Annotation in Czech
Budeme studovat nerovnovážné vlastnosti supravodivých nanoskopických hybridních systémů skládajících se z aktivní části, např. polovodičového nanodrátu, připojeného k supravodivým elektrodám. Takové systémy, kromě možných aplikací v kvantovém počítání a senzorech, představují ideální způsob jak studovat kvantové jevy v kontrolovaných podmínkách. S využitím metod jako jsou numerická renormalizační grupa, diagramatické rozvoje anebo kvantové Monte Carlo, které oba spolupracující týmy v minulosti vyvinuly a/nebo použily, spočteme na úrovni teorie lineární odezvy teplotní a mikrovlnnou odezvu, které byly změřeny pouze nedávno. Některé z těchto metod budou navíc dále zobecněny na silně nerovnovážné situace a použity k výpočtu AC Josephsonova spoje pod vlivem konečného elektrického napětí nebo systémů, které jsou vystaveny náhlé změně vstupních parametrů. Naším cílem je vybudovat soubor teoretických metod pro spolehlivý popis jak existujících, tak i budoucích experimentů s nanohybridy mimo rovnováhu.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Jun 10, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GF-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
7,777 thou. CZK
Public financial support
7,663 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
7 777 CZK thou.
Public support
7 663 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025