Unconventional superconductivity in nanoscopic junctions

Abstract

Nekonvenční supravodiče stále přitahují značný zájem ve fyzice nízkých teplot a nabízejí potenciál v kvantové výpočetní technice, senzorové technologii a nových materiálech. Tato práce zkoumá tuto třídu systémů na nanoskopických škálách účinně charakterizo- vaných kvantovými příměsovými modely, konkrétně se zaměřením na supravodivý An- dersonův příměsový model pro jednu a dvě kvantové tečky. Využili jsme aproximace, která vedla k efektivnímu modelu nazvanému zobecněná atomová limita, která poskytuje výsledky konzistentní s exaktními metodami a zároveň minimalizuje potřebu výpočetních zdrojů. Naše zjištění týkající se kvartetních korelací v systémech se dvěma příměsemi poskytují nový pohled na nanoskopické supravodivé systémy se slibnými aplikacemi, jako jsou supravodivé qubity a kvantové simulátory. 1

Unconventional superconductors continue to attract significant interest in low-tempera- ture physics, offering potential in quantum computing, sensor technology, and novel ma- terials. This thesis investigates this class of systems on nanoscopic scales effectively characterized by quantum impurity models, specifically focusing on the superconducting Anderson impurity model for one and two quantum dots. We utilized simplification tech- niques, leading to an effective model called the generalized atomic limit that yields results consistent with exact methods while minimizing the need for extensive computational re- sources. Our findings related to quartet correlations in two-impurity systems provide new insight into nanoscopic superconducting systems with promising applications, such as superconducting qubits and quantum simulators. 1