Non-degenerate parametric amplifiers based on dispersion engineered Josephson junction arrays
本文提出一种基于色散工程约瑟夫森结阵列的非简并参量放大器，利用含10^3个JJ的长阵列在低于10 GHz的多个本征模实现放大，并借助SQUID结实现磁通可调，以90%保真度演示了transmon量子比特量子跃迁的连续检测。
2023-10-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Degenerate ground state in a mesoscopic YBaCuO grain boundary Josephson junction
测量了对称45 ° YBaCuO晶界约瑟夫森结的电流-相位关系。已经观察到CPR与常规隧道结行为的实质性偏差：（i）临界电流作为温度T的函数，在温度T* 处呈现局部最小值。(ii)在T近似等于T* 时，CPR的第一谐波改变符号。(iii)对于T<T*，CPR的二次谐波与一次谐波相当，并且（iv）结的基态变得简并。结果与d波超导体间约瑟夫森结的微观模型符合得很好。
2001-06-05 cond-mat.supr-con
Phase-controlled superconducting heat-flux quantum modulator
从理论上提出了相控超导热流量子调制器的概念。它的操作依赖于相位相关的热流预测发生在温度偏置约瑟夫森隧道结。器件的行为作为一个函数的跨结的温度偏置，浴温度，以及结的不对称性进行了研究。在一个现实的铝基设置的结构可以提供温度调制幅度高达~50 mK的磁通温度传递系数超过~125 mK/Phi_0低于1 K，和温度调制频率的几MHz的顺序。所提出的结构似乎是一个有前途的构建块的新概念的caloritronic设备在低温下运行的实施。
2012-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of Resonant Cavity on Macroscopic Quantum Tunneling of Fluxon in Long Josephson Junctions
研究了高Q_c谐振腔对磁通子从亚稳态到连续态以及从双势阱的一个简并基态到另一个简并基态的宏观量子隧穿的影响。本文用一组两个耦合微扰sine-Gordon方程描述了线性长约瑟夫森结（LJJ）中的隧穿过程，发现由于磁通与腔之间的相互作用引起的势重整化，谐振腔中的MQT增加，并利用实验可达的模型参数范围估计了弱耦合区MQT速率的增加。发现从亚稳态的隧穿率随结-腔相互作用强度的增加而微弱地增加。然而，双阱势的两个简并基态之间的能量分裂随着谐振腔模的相互作用强度和频率的增加而显著增加。最后，我们讨论了如何利用谐振腔来调谐约瑟夫森涡旋量子比特的性质。
2011-01-08 cond-mat.supr-con quant-ph
A Transmon Quantum Annealer: Decomposing Many-Body Ising Constraints Into Pair Interactions
绝热量子计算是一种模拟的量子计算方案，在求解优化问题中具有各种应用。在量子优化的奇偶校验图中，问题被编码在局部场中，这些局部场作用于通过局部四体项连接的量子比特。我们提出了一个实施方案的奇偶性退火器的量子位与专门定制的伊辛相互作用约瑟夫森环调制器。
2016-04-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Thermal fluctuations of the Josephson current in a ring of superconducting grains
本文研究了磁通量通过$N$超导颗粒环引起的约瑟夫森电流$I$的热涨落。当半磁通子穿过环时，由于热相位滑移，$I$表现出两个简并态之间的非相干跃迁。本文提出了一种新的数值方法来处理约瑟夫森系统的平衡和动力学性质。计算得到的跃迁速率具有$Γ= A(N)\exp[-B(N)/T]$的形式，其中$B(N)$与对与相位滑移有关的能垒的分析结果一致.在非退化情况下（例如，在四分之一通量处），由于谐波激励，$I$的平衡值随着$T$减小，然后被相位滑移破坏。
2016-09-29 cond-mat.supr-con
Superconducting Josephson-based metamaterials for quantum-limited parametric amplification: a review
在过去的几年里，几个小组提出并开发了自己的平台，展示了量子限制线性参量放大，在量子信息和计算，电学和光学计量学，射电天文学和基础物理学有关轴子检测的明显应用。在这里，我们提出了一个简短的审查后的物理参数放大通过超材料组成的共面波导嵌入几个约瑟夫森结。我们提出并比较了不同的方案，利用约瑟夫森电流相位关系的非线性混合所谓的信号，空闲和泵音。然后，本章提出并比较了三种不同的理论模型，在过去几年中开发的，预测这些非线性系统的动态在特定情况下的4波混频过程和下的退化未耗尽泵的假设。我们将证明，在相同的假设下，所有的结果是可比的放大的输出字段。
2019-08-19 cond-mat.supr-con quant-ph
Interference effects in isolated Josephson junction arrays with geometric symmetries
随着约瑟夫森结尺寸的减小，充电效应变得重要，并且穿过链路的超导相变成周期性量子变量。孤立的约瑟夫森结阵列被描述在这样的周期性量子变量，从而表现出明显的量子干涉效应所产生的路径与不同的绕组数（Aharonov-Casher效应）。这些干涉效应对阵列的激发谱有很强的影响，这与超导结阵列在量子计算中的应用有关。干涉效应在由相同的结和具有几何对称性组成的阵列中最明显;它们可以由外部栅极电位或通过向阵列添加/从阵列移除电荷来控制。在这里，我们考虑一个由N个相同结组成的回路，该回路包围着一半的磁通量超导量子。在该系统中，如果阵列上的库珀对的总数可被N整除，则发现基态是非简并的，否则（在杂散电荷被栅极电压补偿之后）加倍简并。
2001-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A near-ideal degenerate parametric amplifier
简并参量放大器（DPAs）具有相敏增益的独特特性，可用于小信号的无噪声放大或将场的涨落压缩到真空能级以下。在微波领域，这些放大器已被用于测量基本量子处理器中的量子位，搜索暗物质，促进高灵敏度自旋共振光谱，甚至被提议作为基于测量的量子计算机的构建模块。到目前为止，微波DPA几乎完全由非线性约瑟夫森结制成，其表现出限制其动态范围和压缩势的高阶非线性。在这项工作中，我们研究了一种新的微波DPA，利用非线性动力学电感工程。该器件具有简单的设计，显示的动态范围比最先进的Josephson DPA大四个数量级。我们测量相位敏感增益高达50 dB，并证明了近量子限制的噪声性能。此外，我们表明，高阶非线性，限制其他微波DPA几乎不存在这个放大器，这使我们能够证明其特殊的压缩潜力，通过测量相干态的去放大高达26 dB。
2021-08-26 cond-mat.supr-con quant-ph
The Josephson heat interferometer
约瑟夫森效应可能代表了宏观相位相干性的原型，并且是最广泛的干涉仪的基础，即，超导量子干涉仪（SQUID）然而，与电干涉类似，Maki和Griffin在1965年预测，流经温度偏置约瑟夫森隧道结的热流是超导体之间量子相位差的稳态周期函数。准粒子和库珀对凝聚体之间的相互作用是这种相位相关热流的起源，并且是约瑟夫森结所特有的。在这种情况下，温度偏置的SQUID将允许热流干扰，从而实现电约瑟夫森干涉仪的热版本。热通量的耗散特性使得这种相干现象不亚于其电（非耗散）对应物。尽管很奇怪，但这种惊人的效果迄今为止从未被证明过。在这里，我们报告的第一个实验实现的热干涉仪。我们研究了两个正常的金属电极之间的热交换保持在不同的温度和隧道耦合到彼此通过热调制器的形式的DC-SQUID。在系统中的热传输被发现是相位相关的，与原来的预测一致。在我们的设计中，约瑟夫森热干涉仪产生了振幅高达~21 mK的磁通量依赖的温度振荡，并在235 mK时提供了超过~ 60 mK/Phi_0的磁通量-温度传递系数[Phi_0 2* 10^（-15）Wb是磁通量量子]。除了对约瑟夫森结中的热输运提供了显着的见解外，我们的研究结果还代表了对固态纳米电路中热的相位相干控制的重要一步，并为新概念相干热电子器件的设计铺平了道路。
2012-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson Effects in Three-Band Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry
在具有三个或更多能带的超导体中，时间反演对称性（TRS）可能在排斥带间耦合的存在下被破坏，导致一对简并态，其特征在于相反的手征。本文研究了三带超导体与单带超导体之间的约瑟夫森结。从理论上揭示了非对称临界电流、次谐波夏皮罗台阶和对称夫琅和费斑图等现象。现有的实验结果进行了讨论，在目前的工作。
2014-04-18 cond-mat.supr-con
Superconducting pi qubit with three Josephson junctions
我们提出了一种新的量子比特，它由两个普通零结和一个铁磁π结组成的超导环组成。在没有外加磁场的情况下，由于零态和π态之间的竞争，系统在相空间中出现了两个简并稳定态。两个简并态之间的量子隧穿导致形成成键态和反键态（相干态），它们被用作比特。为了操纵量子比特的状态，仅需要零附近的小的外部磁场。这一特点导致了大规模的集成和构造具有较小尺寸的量子比特，这是鲁棒的退相干由外部噪声。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vacuum degeneracy of a circuit-QED system in the ultrastrong coupling regime
从理论上研究了$N$超导Josephson原子链与传输线谐振腔感应耦合的量子真空特性。我们导出了这种电路-QED系统的量子场哈密顿量，表明由于相互作用的类型和强度，在临界耦合以上的二次简并量子真空中可以发生量子相变.在有限尺寸的情况下，简并被解除，能量分裂随着$g^2 N^2$的值的增加呈指数下降，其中$g$是每个人造原子的无量纲真空拉比耦合。我们确定了任意数目的人工原子和谐振腔模的两个简并真空的超强耦合渐近表达式。在超强耦合制度的简并保护相对于随机波动的约瑟夫森元件的跃迁能量。
2010-01-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Van der Waals Heterostructure Magnetic Josephson Junction
当两个超导体跨接在一个铁磁体上时，由于磁交换相互作用，转移的库珀对的自旋组态可以被调制。由此产生的超电流可以在约瑟夫森结（JJ）上反转其符号[1-4]。在这里，我们演示了超导NbSe $_2$中的库珀对隧穿原子级薄的磁性绝缘体（MI）Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$时范德华异质结中的约瑟夫森相位调制。利用一个基于MI JJ的超导量子干涉装置，我们探测了一个起源于磁垒的双简并非平凡JJ相（$ϕ$）。该$ϕ$相JJ是通过跨Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$势垒中的磁畴的伊辛库珀对[5]的动量守恒隧穿形成的。MI JJ中的双简并基态提供了一个两能级量子系统，该系统可以用作超导量子器件的新的无耗散组件，包括相位电池[6]，存储器[7，8]和量子棘轮[9，10]。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Three-component superconductivity: the effect of second-order Josephson couplings
Shanghai University（上海大学）；Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University（上海大学量子科学与技术研究院）
本文基于三组分Ginzburg-Landau模型，通过解析求解基态和构建相图，揭示了二阶约瑟夫森耦合导致的五种基态和独特的Higgs-Leggett模式，为理解多组分超导的丰富物理提供了理论框架。
2026-05-27 cond-mat.supr-con
Interaction of linear waves and moving Josephson vortex lattices in layered superconductors
本文发展了描述层状高温$_c$超导体中Josephson涡旋与大类线性波耦合动力学的唯象理论。该理论是基于流体力学长波近似，并描述了电磁，电子和声子的自由度在平等的基础上的涡流的相互作用。在极限情况下，所提出的理论退化为前面考虑过的简单模型。在该模型的框架下，我们对置于外部磁场中的层状超导体的电阻态进行了数值模拟，并证明了运动的涡旋晶格对各种起源的线性波的激发，表现为电流-电压特性上存在共振。
2010-01-03 cond-mat.supr-con
Non-degenerate parametric resonance in tunable superconducting cavity
我们发展了一个可调谐超导腔中非简并参量共振的理论。我们专注于非线性效应所造成的非线性约瑟夫森元件连接到腔。我们分析了参数放大在一个强的非线性政权的参数不稳定性阈值，并计算最大增益值。在阈值以上，在参量振荡器状态下，线性腔响应在所有泵浦强度下在振荡器频率处发散。我们表明，这种分歧是有关的连续简并的自由振子状态的相位。应用共振输入提升简并消除发散。我们还研究了量子噪声压缩。结果表明，在强放大区，噪声经历四模压缩，并且在此区的输出信噪比可以显着超过输入值。我们还分析了模间频率转换，并确定在实现完全转换的参数。
2017-04-17 cond-mat.supr-con quant-ph
The Superconducting Talbot Effect in Phased-Array Josephson Junctions
Tianjin University（天津大学）
本文提出超导Talbot效应，通过相控阵约瑟夫森结主动操控干涉图案，并利用游标尺阵列实现亚波长采样，从而提取费米波长，为量子材料诊断提供新框架。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Batteries in two-dimensional material-based Josephson Junctions
Università di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN, Sez. Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Università di Genova（热那亚大学）；CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理学中心）
本文研究了基于二维材料的约瑟夫森结作为量子电池的固态实现，利用石墨烯作为示例，探讨了通过约瑟夫森结与谐振腔的感应耦合实现单光子和双光子共振过程，并提出了增强能量存储的新方法。
2026-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Parametric effects in circuit quantum electrodynamics
本文综述了约瑟夫森结超导电路中量子参量现象的研究进展。我们讨论了参数驱动可调谐腔中的物理过程，并概述了其描述的理论基础。详细讨论了简并和非简并参量共振的放大和频率转换，包括量子噪声压缩和光子纠缠。这一领域的实验进展对成功研制用于超导量子信息技术的量子限幅参量放大器起了决定性作用。我们还讨论了非线性下转换过程和实验的自持参数和次谐波振荡。
2019-08-15 cond-mat.supr-con quant-ph
High-gain weakly nonlinear flux-modulated Josephson parametric amplifier using a SQUID-array
我们研制了一种基于超导集总电感LC谐振器的高增益量子限幅微波参量放大器，该谐振器由8个超导量子干涉器件（SQUID）组成。该放大器通过以两倍于谐振器频率调制穿过SQUID的通量来参数泵浦。在5 GHz附近，非简并工作模式下，最大增益为31 dB，乘积幅度增益×带宽大于60 MHz，在20 dB增益下，1 dB压缩点为-123 dBm。相敏放大-去放大也在退化模式下测量，并产生37 dB的最大增益。由于SQUID阵列的非线性较小，所获得的压缩点比具有相同电感的单个SQUID所获得的压缩点高18 dB。
2014-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum tunneling of a single semifluxon in a 0-pi Josephson junction
我们考虑一个长度为$L$的对称0 π约瑟夫森结，它可以处于两个简并基态之一，对应于围绕0 π边界顺时针或逆时针循环的超电流。当结的长度$L$变得小于约瑟夫森穿透深度$λ_J$时，系统可以由于热波动或量子隧穿而从一种状态切换到另一种状态。我们将这个问题映射到周期性双势阱中单个粒子的动力学，并估计宏观量子相干性可能被观察到的参数。我们得出结论，这个系统不太有希望构建量子位，因为（a）它需要非常低的温度才能达到量子状态，（b）它的微小通量很难读出，（c）它对结的0和π部分之间的不对称非常敏感。
2008-12-12 cond-mat.supr-con
Squeezing with a flux-driven Josephson parametric amplifier
约瑟夫森参量放大器（JPA）由于其良好的噪声性能，在电路量子电动力学（QED）和量子微波传播研究中有着广泛的应用前景。在这项工作中，我们提出了一个系统的表征通量驱动的JPA在毫开尔文温度。特别地，我们详细研究了它的压缩特性，通过两种不同的检测技术。在零拍装置中，我们观察到了信号带和闲频带叠加产生的真空涨落压缩。为了定量分析，我们应用双路径互相关技术重建了各种压缩真空态和热态的维格纳函数。在10 dB信号增益下，我们发现真空以下有4.9 ± 0.2 dB的压缩。此外，我们讨论了压缩相干微波场背后的物理。最后，我们分析了简并模式下的JPA噪声温度，发现一个小于相位不敏感放大器的标准量子极限的值。
2013-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable $\pmφ$, $φ_0$ and $φ_0\pmφ$ Josephson junction
本文研究了具有非对称电感和非对称临界电流的0- $π$直流超导量子干涉器件。把这种直流SQUID看作一个两端的黑盒子，计算了它的有效电流-相位关系$I_s(ψ)$和约瑟夫森能量$U(ψ)$，其中$ψ$是两端的约瑟夫森相位.我们发现，有一个域的参数，黑盒子具有退化的基态相位$ψ=\pmφ$的$φ$ JJ的属性。$φ$结构域相当大，因此可以很容易地通过实验构建$φ$ JJ。我们推导出当前的相位关系，并表明，它可以通过施加外部磁通量，导致系统之间的连续过渡与静态解决方案$ψ=\pmφ$，$ψ=φ_0$（$φ_0 \neq 0,π$），甚至$ψ=φ_0\pmφ$调谐\emph{in situ}。$φ_0$对外加磁通量的依赖关系不是$2π$（单磁通量量子）周期性的。
2015-06-02 cond-mat.supr-con
Quantum Effects in Resistance-Shunted Josephson Junctions
在紧束缚极限E_C/E_J<<1的范围内，对电阻分流约瑟夫森结的热力学和输运性质进行了理论研究，其中E_C和E_J分别为充电能和约瑟夫森耦合能。基于唯象谐振子模型，解析地研究了弱耦合区K=R_Q/R<<1，其中R和R_Q=h/（2 e）^2是分流电阻和量子电阻.除了有效带宽，我们发现，这个多能级系统确实有一个新的交叉在较低的能量下，态密度变得强烈退化。这两个能量尺度控制线性DC响应、光学响应和非线性I-V特性。较低的能量交叉表明存在一类新的强相关现象超出了近藤问题的框架。
1999-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Degeneracy of Majorana bound states and fractional Josephson effect in a dirty SNS junction
本文利用哈密顿量的手征对称性，研究了二维$p$ -波超导体/脏正常金属/ $p$ -波超导体结中多个Majorana费米子的稳定性.当结$φ$的相位差为$π$时，我们将证明正常金属中所有的Majorana束缚态都属于相同的手征。由于这种纯手征特征，即使在随机势的存在下，马约拉纳束缚态在零能量处也保持了高度的简并性。因此，通过简并MBS的库珀对的谐振传输在$φ=π-0^+$处携带约瑟夫森电流，这解释了在许多先前的论文中讨论的分数电流-相位关系。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ferromagnetic 0-pi Josephson junctions
我们对低$T_c$超导体-绝缘体-铁磁体-超导体（SIFS）约瑟夫森结进行了研究。SIFS结在近年来获得了相当大的兴趣，因为它们显示出许多有趣的性质，为未来的经典和量子计算设备。我们优化了这些结的制造工艺，以实现均匀的电流传输，最终获得高质量的样品。根据铁磁层的厚度和温度，SIFS结处于基态，相位降为0或$π$。通过在结上添加一层厚度为阶梯状的铁磁层，我们得到了一个0- $π$约瑟夫森结，其中0和$π$基态相互竞争.在一定温度下，结的0和$π$部分是完全对称的，即绝对临界电流密度相等。在这种情况下，简并基态对应于超导电流的涡旋，该涡旋顺时针或逆时针循环，并产生携带磁通量量子$Φ_0$的一部分的磁通量。
2007-04-27 cond-mat.supr-con
In-plane dissipation as a possible synchronization mechanism for terahertz radiation from intrinsic Josephson junctions of layered superconductors
最近，人们观察到来自$\rm{Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}}$单晶台面结构的强太赫兹辐射，其中台面本质上形成了一个空腔。对于具有大量结的厚台面，存在许多沿c轴具有不同波矢的腔模，对应于几乎简并的偏置电压。在实验中激发均匀模辐射相干太赫兹波的机制是未知的。在这项工作中，我们表明，面内耗散选择的统一模式。对于沿c轴的非零波数扰动，面内耗散显著增强，这阻止了相应腔模的激发。我们的分析结果证实了数值模拟。
2012-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Order parameter in superconductors with non-degenerate bands
在非中心对称金属中，电子带的自旋简并度通过自旋轨道耦合而提升。本文研究了具有自旋轨道耦合（NSC）的非中心对称超导体（包括CePt_3Si，UIr和Cd_2Re_2O_7）中配对函数Delta（k）的一般对称性。我们发现Delta（k）= chi（k）t（k），其中chi（k）是根据晶体学点群的不可约表示变换的偶函数，t（k）是依赖于模型的相因子。我们考虑NSC和传统超导体之间的隧穿。结果表明，NSC态在物理性质和约瑟夫森效应方面类似于单重态超导态，其能隙函数为chi（k）。
2004-10-13 cond-mat.supr-con
Field theoretical model of multi-layered Josephson junction and dynamics of Josephson vortices
多层约瑟夫森结建模的背景下的场论，和约瑟夫森涡旋内绝缘体的动力学进行了研究。本文从复标量场和实标量场耦合U（1）规范场的理论出发，在复标量场之间引入弱的约瑟夫森耦合，其中U（1）规范场允许平行的$N-1$畴壁解。$N-1$畴壁表现为隔离$N$超导体的绝缘体，其中一个复数标量场具有间隙。我们构造有效的拉格朗日域壁，这减少到一个耦合的正弦戈登模型以及分离的墙壁，然后我们构建正弦戈登孤子出现在一个有效的理论，我们确定约瑟夫森涡旋携带单量子化磁通量。当两个相邻的超导体趋向于具有相同的相位时，基态不随畴壁的位置而改变。另一方面，当两个相邻的超导体倾向于具有$π$ -相位差时，基态具有取决于畴壁位置的相变;当两个畴壁彼此靠近时，由于除了薄超导体之外的两个超导体之间的耦合而发生阻挫。对于由两个绝缘体隔开的三个超导体的情况，我们发现对于前一种情况，不同绝缘体上的两个约瑟夫森涡旋之间的相互作用改变了它的性质，即，吸引或排斥，这取决于畴壁的位置。在后一种情况下，当两个简并基态因电荷对称性自发破缺而出现时，会出现分数约瑟夫森涡旋，并且约瑟夫森涡旋的数目随畴壁的位置而变化.我们的预测应该在多层约瑟夫森结中得到验证。
2016-09-25 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Superconducting $π$-ring metamaterials
我们发展了分形超材料的概念，它由纳米和微米尺寸的环阵列组成，这些环包含约瑟夫森结，在这种人工材料中扮演“原子”的角色。我们表明，如果一些结有$π$ -位移的约瑟夫森阶段的“原子”成为磁性和他们的阵列可以有调整的积极或消极的磁导率。每个单独的“$π$环”--具有一个$π$结的约瑟夫森环--可以处于两种能量简并磁态之一，其中超导电流以顺时针或逆时针方向流动。这导致分别指向下或向上的磁矩。这种超材料的总磁化强度的值可以显示分形特征。我们描述了这种超导超材料的磁特性，包括其中的磁场分布（即在由这些环组成的网络中）。我们还描述了磁通量渗透到约瑟夫森网络的方式，以及它是如何强烈地依赖于系统的几何形状。
2016-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for chiral supercurrent in quantum Hall Josephson junctions
本文在封装石墨烯纳米带超窄约瑟夫森结中首次观测到量子霍尔边缘通道承载的手性超流，其呈现2ϕ₀周期振荡并可持续至8特斯拉，为拓扑量子计算中非阿贝尔态操控奠定关键实验基础。
2023-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Protected Symmetrical Superconducting Qubit Based on Quantum Flux Parametron
本文提出基于量子磁通参量管的对称超导量子比特Degenerium，结合0-π与磁通量子比特原理简化结构，对临界电流制造偏差不敏感，退极化与退相干时间分别达1.25秒和90微秒。
2025-05-10 cond-mat.supr-con
Wave functions for high-symmetry, thin microstrip antennas and two-dimensional quantum boxes
对于一维盒子中的无自旋量子粒子或一维腔中的电磁波，相应的狄利克雷和诺依曼边界条件都导致非简并波函数。然而，在两个空间维度中，盒形天线或微带天线的对称性是文献中经常被忽视的重要特征。在圆盘、正方形或等边三角形的高对称性情况下，这两种边界条件中每一种的波函数被分成两个不同的类，它们是各自点群的一维和二维表示，即$C_{\infty v}$、$C_{4v}$和$C_{3v}$。在这里，我们提出了可视化的代表性波函数的边界条件和一维和二维表示这些点群。对于一维表示，彩色轮廓图的波函数。对于二维表示，无限退化被呈现为公共节点和/或线，其图案在相应点群的所有操作下是不变的。具有诺依曼边界条件的波函数对于高温超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中本征约瑟夫森结的相干太赫兹发射具有重要的影响：电磁腔谐振的输出功率的增强仅对于不简并的波函数是强的。
2021-08-18 cond-mat.supr-con quant-ph
Time-reversal symmetry breaking and inherent Josephson diodes in a multi-component order parameter superconductor
本工作在未刻意构建弱连接的Sr$_2$RuO$_4$单晶微结构中自发形成的畴壁Josephson结内观测到时间反演对称性破缺及多种奇异传输现象，为该材料存在TRSB提供了直接证据。
2026-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Half-quantum vortices on c-axis domain walls in chiral p-wave superconductors
手征超导体是双重简并的，并且可以形成相反手征性的畴，由畴壁分开。在准二维假定的手征$p$波超导体Sr $_2$ RuO $_4$中有这种畴形成的迹象，但没有实验明确地解决了这种材料中的单个畴。在这项工作中，$c$轴畴壁平行于手征$p$波超导体的层从理论的角度进行了探讨。首先，使用唯象的Ginzburg-Landau和准经典的Bogoliubov-deGennes方法，得到了一致的定性描述的畴壁结构。虽然这些畴在各向同性极限下是解耦的，但在各向异性系统中存在有限的耦合，并且畴壁可以被视为有效的约瑟夫森结。第二部分讨论了这种$c$轴畴壁上半量子涡旋的形成和结构。
2020-06-01 cond-mat.supr-con
Negative-resistance models for parametrically flux-pumped superconducting quantum interference devices
利用快速振荡的磁通量调制的超导量子干涉仪（SQUID）可以作为参量放大器，提供增益而附加的噪声很小。在这里，我们开发线性化模型来描述参数磁通泵SQUID的阻抗。一个未抽运的SQUID作为一个电感，约瑟夫森电感，而一个磁通抽运的SQUID开发了一个额外的，平行的元素，我们已经创造了“泵电阻”。参量增益可以理解为泵浦电阻负电阻的结果。在简并情况下，增益对泵浦和信号之间的相对相位敏感。在非简并情况下，增益与相位无关。我们首先发展我们的模型在三波和四波的情况下，其中泵浦频率是两倍或等于信号频率，分别为简并参量泵浦。然后，我们推导出表达式的非简并的情况下，泵频率是不是信号频率的倍数，在那里它变得有必要考虑闲频音的发展。对于非简并三波的情况下，我们提出了一个直观的图片包含一个磁通泵SQUID在信号频率的电流取决于负载阻抗在空闲频率的参数放大器。这种理解提供了洞察力和容易测试的预测电路含有磁通泵SQUID。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
