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La mesure précise de signaux faibles est d’une extrême importance pour diverses applications de l’ingénierie quantique, telles que l’informatique quantique et les capteurs quantiques. Les solutions standard basées sur des circuits construits avec des supraconducteurs, qui peuvent transporter un courant de charge sans résistance en dessous d’une température critique, n’ont pas la possibilité d’être contrôlées par un champ électrique. Nous avons démontré qu’en insérant du graphène, une simple couche d’atomes de carbone, à l’intérieur d’un circuit supraconducteur, nous obtenons le meilleur des deux mondes : l’absence de dissipation, une propriété clé des supraconducteurs, et l’accordabilité électrique, qui est la caractéristique des semi-conducteurs.

Guilliam Butseraen, Arpit Ranadive, Nicolas Aparicio, Kazi Rafsanjani Amin, Abhishek Juyal, Martina Esposito, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Nicolas Roch, François Lefloch & Julien Renard

Nature Nanotechnology 17, 1153–1158 (2022).

DOI : 10.1038/s41565-022-01235-9

Contact : julien.renard@neel.cnrs.fr

L’encart illustre le concept d’une jonction Josephson en graphène : une couche de graphène
(encapsulée dans du nitrure de bore hexagonal, h-BN, ici) est connectée par du titane (Ti) et de l’aluminium (Al).
Le dispositif repose sur un substrat de silicium (Si).