KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Theory of three-terminal Andreev spin qubits

Svetogorov, Aleksandr ; Piasotski, Kiryl 1,2; Belzig, Wolfgang; Pletyukhov, Mikhail
1 Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

In this Letter, we introduce a next generation of Andreev spin qubits—three-terminal Andreev spin qubits. These qubits outperform two-terminal devices in the speed of two-qubit gates, benefiting from enhanced spin splitting. Our theoretical analysis reveals increased tunability and interqubit coupling mediated by the supercurrent. Furthermore, it provides a comprehensive explanation for the results of a recent experiment on a three-terminal device [M. Coraiola et al., Phys. Rev. X 14, 031024 (2024)]. We identify the optimal operational regime for single- and two-qubit gates. Moreover, our concise theoretical framework for the equilibrium multiterminal Josephson effect offers significant potential for exploring nontrivial physics in the artificial dimensions of superconducting phase differences–—a rapidly growing field of research.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000194194
Veröffentlicht am 15.07.2026
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 09.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2469-9950, 2469-9969
KITopen-ID: 1000194194
Erschienen in Physical Review B
Verlag American Physical Society (APS)
Band 112
Heft 10
Seiten L100508
Vorab online veröffentlicht am 26.09.2025
Nachgewiesen in Scopus
OpenAlex
KIT – Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page