Dominant Andreev reflection through nonlinear radio-frequency transport

非線形rf輸送を介した支配的なAndreev反射

Zhang, T.*; 田島 裕之*; 関野 裕太*; 内野 瞬   ; Liang, H.*

Zhang, T.*; Tajima, Hiroyuki*; Sekino, Yuta*; Uchino, Shun; Liang, H.*

空間的に一様なラビ結合を介した、2成分フェルミ超流動状態とノーマル状態間のレーザー誘起アンドレフ反射を理論的に提案する。超流動状態とノーマル状態間のトンネル電流をラビ結合の4次まで解析することにより、アンドレーフ電流がゼロ温度で非従来型の非オーミック輸送を示すことを発見した。これは、従来の超伝導体-常伝導体接合とは対照的で、化学ポテンシャルバイアスの値に関わらず、ゼロ離調においてアンドレーエフ電流が唯一の寄与となることが明らかになった。この結果は、アンドレーエフ反射を量子情報鏡として利用することで、ブラックホール情報のパラドックスを解明する道筋を示すものであると考えられる。

We theoretically propose the laser-induced Andreev reflection between two-component Fermi superfluid and normal states via spatially-uniform Rabi couplings. By analyzing the tunneling current between the superfluid and normal states up to the fourth order in the Rabi couplings, we find that the Andreev current exhibits unconventional non-Ohmic transport at zero temperature. Remarkably, the Andreev current gives the only contribution in the synthetic junction system at zero detunings regardless of the ratio of the chemical potential bias to the superfluid gap, which is in sharp contrast to that in the conventional superconductor-normal metal junction. Our result may also pave a way for understanding the black hole information paradox through the Andreev reflection as a quantum-information mirror.