Fock-state stabilization and emission in superconducting circuits using dc-biased Josephson junctions
我们提出并分析了一种不需要任何微波频率控制驱动器的超导微波腔中稳定Fock态的方法。相反，我们的系统利用一个由直流电压偏置的约瑟夫森结，该结耦合到主存储腔和第二辅助腔。我们的分析表明，福克态可以以极高保真度稳定。我们还展示了如何使用相同的系统来制备按需传播的Fock态，再次不使用微波脉冲。
2016-01-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-Charge Duality of a Josephson junction in a fluctuating electromagnetic environment
我们测量了置于高阻抗环境中的单个约瑟夫森结的电流-电压特性。库珀对通过结的转移是由过阻尼准电荷动力学，导致库仑阻塞和布洛赫振荡。约瑟夫森结的标准过阻尼相位动力学存在精确的对偶性，导致电流-电压特性的对偶形状，其中电流和电压改变角色。我们证明了这种双重性与实验，允许定量比较的理论，包括波动的影响，由于有限的温度的电磁环境。
2006-06-22 cond-mat.mes-hall
New quantum phases in a one-dimensional Josephson array
我们研究了有序的一维小颗粒约瑟夫森阵列的相图。在这样的系统中的平均颗粒电荷可以通过栅极电压来调节。在小的晶粒间电导，这个系统是强相关的，因为电荷离散约束（库仑阻塞）。在电荷简并点附近的栅极电压，我们发现新的相位相当于一个相称的电荷密度波和排斥Luttinger液体。这些相位的存在可以通过约瑟夫森电流对栅极电压的特殊依赖性来探测。
1997-05-16 cond-mat.mes-hall
Discrete time translation symmetry breaking in a Josephson junction laser
本研究针对约瑟夫森结激光器，通过经典模型分析了偏置电压与腔体模式数对离散时间平移对称性破缺转变的影响，发现特定参数组合可促进该转变，且部分场景下可解析得到临界驱动强度。
2022-08-05 cond-mat.mes-hall
Voltage-Current curves for small Josephson junction arrays
我们计算的电流-电压特性的链相同的约瑟夫森电路的特征在于由一个大的比例的约瑟夫森充电能量，设想作为实施拓扑保护的量子比特。我们表明，在小耦合到环境的限制，它表现出一个非单调的行为，最大电压其次是一个参数大的区域，其中$V\propto 1/I$。我们认为，它的实验测量提供了一个直接的探针的量子跃迁的振幅在构成约瑟夫森电路，从而使他们的充分表征。
2007-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay between Josephson and Aharonov-Bohm effects in Andreev interferometers
在多端电压驱动的混合正常超导纳米结构中，电子的邻近感生量子相干性可能导致拓扑相关的约瑟夫森效应和Aharonov-Bohm效应之间的非平凡相互作用.我们阐明的电压依赖性约瑟夫森电流的刺激之间的权衡，由于非平衡效应和量子失相的准粒子引起的约瑟夫森和Aharonov-Bohm电流减少。我们还预测相移量子相干振荡的感应静电势作为外部施加的磁通量的函数。我们的研究结果可用于工程超导纳米电路与控制量子特性。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Phase Slips in one-dimensional Josephson Junction Chains
研究了具有可调谐约瑟夫森耦合的一维长约瑟夫森结串联阵列中的量子相位滑移现象。这些链被制造成具有多达2888个结，其中一个样品在中间具有可调的弱连接。测量零偏置电阻$R_0$以及电流-电压特性（IVC）。有限$R_0$由QPS解释，并显示出对$\sqrt{E_J/E_C}$的指数依赖性，在$R_0=R_Q=h/4e^2$处指数有明显的变化。当$R_0 > R_Q$时，IVC清楚地显示库仑阻塞的残余，当$E_J$被调谐到较小的值时，其演变到具有尖锐临界电压的零电流状态。低于临界电压的零电流状态是由于相干QPS，我们表明，这些增强在中央薄弱环节。在临界电压以上，观察到负微分电阻，其几乎恢复零电流状态。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
Feedback and Rate Asymmetry of the Josephson Junction Noise Detector
约瑟夫森结噪声检测器通过偏置电流反转时从零电压状态逃逸的速率的不对称性来测量非高斯噪声的偏斜度。详细研究了该检测器对噪声发生装置的反馈。对第二个约瑟夫森结作为噪声产生器件作了简明的预测。该分量的强非线性意味着特别强的反馈效应，包括当所施加的电压接近超导能隙的两倍时速率不对称性的符号的改变。
2008-10-16 cond-mat.mes-hall
Dissipation mechanism above the current threshold in Josephson junction chains
我们提出了测量的一维约瑟夫森结阵列形成的链SQUID环的制度，其中$E_J / E_c\simeq 1$。我们观察到一个封锁的零电流分支小偏置电压。在某一电压$V_\mathrm{sw}$之上，$I$ - $V$特性不连续地改变到以通量依赖电导为特征的耗散分支。四个样品中有三个显示出正向和反向电压扫描的明显滞后。我们观察到一个周期性的场依赖性的电导以上$V_\mathrm{sw}$，可以描述与$P(E)$理论的库珀对，因此，通过阵列的库珀对运输的粘性动力学的证据。
2013-10-16 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium edge transport in quantum Hall based Josephson junctions
研究了BCS超导引线通过量子霍尔样品边缘耦合的电压偏置约瑟夫森结的输运性质。在这种情况下，平衡约瑟夫森电流的发展，这是数值研究内的Floquet-Keldysh格林函数形式主义。我们特别关注的时间平均电流作为偏置电压和磁通量线程的样品的函数，并分析共振多重Andreev反射过程，导致增强的准粒子传输。我们发现，一个完整的断层扫描的直流电流在电压通量平面允许一个完整的光谱的单向边缘模式，并可用作这些混合器件中的手性边缘介导的运输的标志。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled synthesis of higher harmonics in hybrid Josephson junction circuits
本文测量两个串联的电压控制半导体-超导体混合约瑟夫森结，证明栅极电压可调节耦合强度比，使电流-相位关系在正弦与高度非正弦谐波间连续变化，并与串联模型吻合。
2024-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological Josephson vortices at finite voltage bias
本文研究有限电压偏置下拓扑约瑟夫森结中涡旋晶格的CdGM态，发现电压驱动涡旋稳态运动并压缩CdGM谱，超过临界击穿电压后态坍缩到零能量且急剧局域化，同时有限偏置改变跃迁选择定则，稳态下时间平均电流消失，揭示了涡旋动力学与量子相干性的新颖相互作用。
2025-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High voltage assisted mechanical stabilization of single-molecule junctions
基于分子的电子器件的实现在很大程度上取决于机械稳定所涉及的分子键的能力，同时利用通过器件的有效共振电荷传输。共振电荷输运可以诱导分子键的振动不稳定性，导致在偏压下键断裂。在这项工作中，我们超越了宽带近似，以研究单分子结中的振动不稳定性的现象，并表明，现实的分子-引线耦合的能量依赖性影响的机械稳定性的结。我们表明，化学键可以稳定在共振输运制度，通过增加结上的偏置电压。该研究为设计在共振电荷输运机制下机械稳定的分子器件提供了指导。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall
Measurements of 1/ f noise in Josephson junctions at zero voltage: Implications for decoherence in superconducting quantum bits
具有1/ f谱密度（f是频率）的临界电流波动是基于约瑟夫森隧道结的超导量子比特（qubit）中的本征退相干的潜在限制源。先前对这种噪声的测量是在非零电压下进行的，而量子位是在零电压状态下操作的。我们报告测量的1/ f噪声在直流超导量子干涉装置第一，耦合到一个谐振槽电路，并在分散模式下工作在零电压，和，第二，传统的操作与电流偏置的电压制度。两种测量产生的临界电流1/ f噪声幅度基本相同。
2005-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Josephson voltage source for quantum circuits
Collège de France（法兰西学院）；PSL University（巴黎文理研究大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）
提出一种基于约瑟夫森效应的可调谐电压源，可在毫开尔文温度下输出30-160 uV电压并提供超100 nA电流，噪声仅50 pV RMS，为敏感量子器件提供低噪声电压偏置。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the current-voltage characteristics of Josephson tunnel junctions
对约瑟夫森结电响应的深入理论理解对于最近发现的新型超导性和超导量子计算机等技术进步都是不可或缺的。本文研究了约瑟夫森隧道结直流偏置$I$ - $V$特性的微观理论。我们推导了类属结的$I$ - $V$特性的解析公式。我们确定的次谐波的$I$ - $V$特性和它们的基本机制作为反馈效应的内在交流电流产生的电压脉冲在过去。我们应用我们的理论来解析求解Werthamer方程，并描述各种直流偏置的$I$ - $V$特性作为超导能隙软化的函数。引人注目的是，我们确定了电压阶梯的$I$ - $V$特性在一个真正的约瑟夫森结没有交流电流偏置或量子位动力学。我们的一般分析形式主义开辟了新的途径，微观的理解$I$ - $V$特性的约瑟夫森结已被限制到目前为止的唯象模型。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage staircase in a current-biased quantum-dot Josephson junction
本文计算了弱耦合区（谐振宽度小于超导能隙）中含有谐振能级的约瑟夫森结的电流-电压特性。跨结的相位$ϕ$响应于DC电流偏置而变得依赖于时间。Andreev能级的拉比振荡产生阶梯I-V特性。电压阶跃的数量对$ϕ$的每$2π$增量的拉比振荡的数量进行计数，从而提供了在没有任何外部AC驱动的情况下探测量子位的相干性的方式。现象学与物理学评论B 102，140501（R）（2020）的“拓扑约瑟夫森结中的马约拉纳诱导DC夏皮罗步骤“相同-但现在是非拓扑Andreev量子位。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal quantum fluctuations of a cavity mode driven by a Josephson junction
我们分析了超导腔与电压偏置约瑟夫森结耦合的量子动力学。腔在谐振时被强烈激发，其中由穿过电路的库珀对损失的电压能量是腔光子能量的倍数。我们发现，共振伴随着大量的压缩的腔的量子波动在很宽的参数范围内，并能够识别制度，在系统中的波动采取的普遍价值。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall
Quantum Dynamics of a Josephson Junction-Driven Cavity Mode System in the Presence of Voltage Bias Noise
本文对约瑟夫森结（JJ）嵌入式微波腔系统的平均光子数和光子数方差（Fano因子$F$）进行了半经典分析，其中JJ受到具有有限直流平均值的波动（即噪声）偏置电压的影响.通过交流约瑟夫森效应，直流电压偏置驱动有效非线性微波腔模式进入振幅压缩态（$F<1$），如先前已经建立的[A. D. Armour等人，物理修订版信函111，247001（2013）]，但是偏置噪声起到降低这种挤压的作用。我们发现，灵敏度的Fano因子的偏置电压噪声定性地依赖于稳定的不动点制度的系统是在相应的经典非线性稳态动力学。此外，我们发现，当腔被激发到具有大的平均光子数的状态时，电压偏置噪声的影响是最显著的。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Josephson effect in short-arm diffusive SNS interferometers
研究了短臂三端扩散干涉仪中的非平衡约瑟夫森效应和相控电导。我们考虑了强邻近效应，并研究了耗散电流和约瑟夫森电流共存于同一邻近区域内的相互作用。在具有透明界面的结中，约瑟夫森电流的抑制出现在相当大的电压$eV\sim Δ$处，并且电流在$eV\geqΔ$处消失。约瑟夫森电流反转在具有电阻性界面的结中成为可能，其中反转发生在施加电压的有限间隔内。由于存在相当大的和相位相关的注入电流，在电流偏置结中测得的临界电流与最大约瑟夫森电流不一致，并且当真实约瑟夫森电流被抑制时仍然是有限的。电导的电压依赖性显示出两个明显的峰值，在体间隙能量，并在邻近间隙能量;电导的相位振荡表现出定性不同的形式在小电压$eV<Δ$，并在大电压$eV>Δ$。
2003-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonclassical photon pair production in a voltage-biased Josephson junction
本文研究了连接在超导传输线上的小型电压偏置约瑟夫森结的电磁辐射。在低于约瑟夫森频率（2 eV/h）的已知发射峰的频率下，电磁环境中的量子涨落会触发额外的辐射。对于弱隧穿耦合和典型的欧姆传输线，相应的光子通量谱围绕约瑟夫森频率的一半对称，这表明光子主要是成对产生的。通过建立传输线中微波场的输入-输出形式，我们进一步证明了这种非经典光子对的产生，证明了它违反了经典的Cauchy-Schwarz不等式的双模通量互相关。在最近的实验中，我们还考虑了阶梯传输线，其中谐振增加了信噪比。
2013-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photon assisted tunneling in a superconducting SET transistor induced by the Josephson oscillations of a SQUID
利用超导量子干涉仪产生的约瑟夫森振荡测量了超导单电子隧穿晶体管中的光子辅助隧穿。SQUID的制造距离SET晶体管只有几微米。发生器与SET晶体管的紧密接近允许从10 GHz到190 GHz的激励频率的连续扫描。约瑟夫森振荡的振幅通过调节通过SQUID回路的通量来调谐，而频率通过控制SQUID两端的偏置电压来独立地调节。对于小于4*Delta/e的偏置电压，观察到可归因于SET晶体管中的光子辅助隧穿的电流峰值。
1999-04-27 cond-mat.mes-hall
Andreev Level Spectroscopy and Josephson Current Switching in a 3-Terminal Josephson Junction
我们计算了通过超导体-绝缘体-超导体结的电流，该结也是弱耦合到正常的金属侧探针。施加到正常金属端子的电压$V$控制Andreev能级$E_n$的占用，并且因此控制流过这些能级的约瑟夫森电流。每当探测电压穿过Andreev电平时，约瑟夫森电流就会突然改变，改变的量等于流过Andreev电平的电流。沿着正常金属端子的差分电导允许Andreev能级的光谱。在短结$(L \ll ξ_0)$中，当探针电压近似等于超导能隙（$|eV| \simeq Δ$）时，临界电流从Ambegaokar-Baratoff值突然切换到零。在长结$(L \gg ξ_0)$中约瑟夫森电流开关的幅度，以及约瑟夫森电流与其平衡值不同的探测电压范围，比三端弹道超导体-正常金属-超导体结小得多。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Origin of Subharmonic Gap Structure of DC Current-Biased Josephson Junctions
本文提出适用于任意透明度的微观Floquet方法，从频域广义安德烈耶夫反射和时域非平衡电流脉冲干涉两个视角，解释了直流电流偏置约瑟夫森结中次谐波能隙结构的起源，并揭示了现有理论缺失的双准粒子隧穿过程。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall
Voltage drop across Josephson junctions for Lévy noise detection
我们建议通过测量电流偏置约瑟夫森结上的平均电压降来表征Lévy分布的随机涨落。我们表明，噪声引起的开关过程中的约瑟夫森搓衣板电位可以用来揭示和表征Lévy波动，也如果嵌入在一个热噪声背景。作为噪声强度的函数的平均电压降的测量允许推断表征Lévy分布波动的稳定性指数的值。在从亚稳态的Lévy驱动逃逸过程的情况下，对平均速度的分析估计与对跨结的平均电压降的数值计算完全一致。当热激活和量子隧穿开关过程都可以忽略时，在小偏置电流和低温下达到最佳性能，\emph{i.e.}。在这项工作中讨论的影响铺平了道路走向一个有效的和可靠的方法来表征Lévy组件最终存在于一个未知的噪声信号。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat transport through a Josephson junction
我们讨论了在各种偏压条件下通过约瑟夫森隧道结的热输运。我们首先推导出适用于任意时间依赖性的约瑟夫森相位的结的冷却功率的公式。结合经典的运动方程的相，我们发现作为偏置电流或偏置电压的函数的时间平均冷却功率。我们还发现了噪声的热流，更一般地说，通过结的热传输的完整的计数统计。我们单独考虑亚稳态超导分支的电流-电压特性，允许在这种情况下的相位量子涨落。这种机制在实验上是有吸引力的，因为结具有低功耗，低阻抗，因此可以用作灵敏的检测器。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall
One-dimensional Josephson junction arrays: Lifting the Coulomb blockade by depinning
实验结果表明，在充电能量占主导地位的情况下，库仑阻塞在阈值电压处被解除，阈值电压与阵列长度成正比，并强烈依赖于约瑟夫森能量。我们解释这种行为的库珀对电荷密度的去钉扎所施加的电压。我们假设强电荷无序，并认为物理周围的脱钉点是由一个无序的正弦戈登模型。这使我们能够采用众所周知的电荷密度波脱钉扎理论。我们的模型与实验数据符合得很好。
2015-07-10 cond-mat.mes-hall
Voltage control of superconducting exchange interaction and anomalous Josephson effect
异质结构中磁交换相互作用的控制是基本的兴趣，并且具有在依赖于量子效应的基于自旋的应用中使用的潜力。我们在这里表明，交换相互作用的自旋阀，决定是否铁磁或反铁磁配置是有利的，可以通过电压控制的符号。这是由于非平衡准粒子分布和自旋极化库珀对的存在之间的相互作用而发生的。此外，我们表明，电压诱导的分布控制的异常超导发生在磁性约瑟夫森结，避免了具有挑战性的任务，操纵系统的磁纹理。这表明，超导自旋电子学中的两个关键现象，磁交换相互作用和产生反常约瑟夫森效应的相移，可以用电来控制。我们的研究结果是相关的自旋为基础的超导设备，在实践中最有可能精确地操作的非平衡效应。
2019-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana bound states in voltage-biased Planar Josephson Junctions
本文研究了在面内磁场作用下的平面约瑟夫森结在外加直流偏压下的特性。在调谐结两端的偏置电压$V_{\rm J}$时，结的两端被示出为同时具有$0$ -和$π$ -马约拉纳模式。这些模式可以使用扫描隧道显微镜测量或通过从耦合到结的引线的共振Andreev隧道来探测。虽然这些模式大多与结的末端结合，但它们可以通过吸收或发射光子与体相杂交。我们分析了这个过程的数值和分析，证明它可以成为在典型的实验条件下可以忽略不计。运输签名的$0$ -和$π$ -马约拉纳国家被证明是强大的中度障碍。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Appearance of Multiple Spectral Gaps in Voltage-Biased Josephson Junctions Without Floquet Hybridization
该研究在电压偏置的Al/InAs约瑟夫森结中观测到多重谱隙，证明其源于探针与超导引线的直接介观耦合而非Floquet杂化，并通过数值模拟指出增大结宽与相干长度比可增强Floquet效应，为区分二者提供了方法。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage noise, switching rates, and multiple phase-slips in moderately damped Josephson junctions
采用矩阵连分式方法和全计数统计相结合的数值方法研究了中等阻尼约瑟夫森结的电压噪声特性，包括开关速率和相位滑移统计特性.通过分析的RCSJ模型得到的噪声结果，我们确定不同的主导成分，即热噪声接近平衡（小电流偏置制度），散粒噪声的（多个）相位滑移在偏置的中间范围和开关噪声更高的偏置电流。我们提取到目前为止无法访问的特性率的相位滑移的散粒噪声制度，以及逃逸和再捕获率的开关制度作为各种结的参数的函数。该方法可推广应用于其它实验相关的约瑟夫森结电路。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optical control of the current-voltage relation in stacked superconductors
我们模拟的电流-电压关系的短分层超导体，我们的模型作为堆栈的电容耦合约瑟夫森结。该系统由外部激光场驱动，以光学控制结两端的电压降。我们确定的参数制度中，超导电流可以稳定对热引起的相位滑移，从而降低了有效的电压在超导体。此外，已知单驱动的约瑟夫森结呈现锁相状态，其中超导相位锁定到驱动场。我们数值观察它们的持久性存在的热波动和电容耦合相邻的约瑟夫森结之间。我们的研究结果表明，如何宏观材料的性能可以通过利用约瑟夫森等离子体激元的大的光学非线性操纵。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonreciprocal charge transport and subharmonic structure in voltage-biased Josephson diodes
针对有限 Cooper 对动量螺旋超导体构成的电压偏置 Josephson 二极管，本文建立散射理论，揭示多重 Andreev 反射导致的次谐波电流–电压结构，并证明其整流效率可达 η=1。
2024-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical Stabilization of Multiplet Supercurrents in Multi-terminal Josephson Junctions
多终端约瑟夫森结的动力学特性最近引起了人们的兴趣，推动了新的见解的承诺合成拓扑相位的物质和Floquet状态。这一努力最终导致了库珀多重态的发现，其中库珀对的分裂是通过一系列的安德烈耶夫反射来实现的，这些反射会纠缠四个（或更多）电子。在本文中，我们最终表明，多重共振也可以出现作为三端电路模型的结果。超电流的出现是由于在对应于所施加偏压的多重态条件$nV_1 = -mV_2$的值处的相关相位动态。在i）纳米制造的三端石墨烯约瑟夫森结、ii）模拟三端约瑟夫森结电路和iii）电路模拟中看到多重态共振的出现。在这些条件下稳定系统状态的机制是纯动力学的，与Kapitza的倒立摆问题非常相似。我们描述了参数的考虑，最好的优化检测的多重线都为未来的设备的设计。此外，这些超电流具有经典鲁棒的$\cos2ϕ$能量贡献，其可用于基于更高次谐波设计量子位。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
Collective transport in the insulating state of Josephson junction arrays
本文研究了绝缘态下一维和二维约瑟夫森结阵列的集体库珀对输运。我们推导出一个解析表达式的电流-电压特性揭示热激活电导率在小电压和阈值电压脱钉。的激活能和相关的脱钉电压代表一个动态的库仑势垒集体电荷转移在整个系统和规模与系统的大小。我们证明了这两个量都是磁场的非单调函数。我们建议，形成的动态库仑势垒以及尺寸缩放的激活能和脱钉阈值电压，是相互相位同步的后果。我们应用的结果解释的实验数据在无序薄膜附近的超导体-绝缘体过渡。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AC Josephson effect in the long voltage-biased SINIS junction
针对S/N界面（界面电阻比N金属的本征电阻大）上具有较强法向散射的超导-正常-超导（SNS）结构，提出了非稳态相干效应理论。给出了在固定偏压下N区产生的与时间有关的反常格林函数的解析表达式。在非平衡条件下确定电流振荡的幅度。在高温极限下计算了分布函数的非平稳校正，发现其随温度缓慢下降，导致高温低电压下Josepshon电流中二次谐波项占主导地位。
2009-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Robust entanglement of an asymmetric quantum dot molecular system in a Josephson junction
我们演示了如何在电压控制结中产生量子点分子系统的稳健纠缠。为了提高该系统的量子信息特性，我们提出了一个适用的协议，其中包括实现非对称量子点以及工程水库。具有可调能垒的量子点可以提供非对称耦合系数，其可以通过间隙电压来调节。此外，通过工程水库，超导体可以用作偏置电压结中的引线。系统的高可控性特性通过调节控制参数提供了任意的纠缠。在电压特性方面，非对称结构可以实现理想的纠缠，并且随着偏压的增加，纠缠可以保持在近单位的量级。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Supercurrent switching in Three- and Four- Terminal Josephson Junctions
通过改变栅极电流来控制约瑟夫森电流最近已在4端和3端结中得到证实。我们表明，当栅极是弱耦合到约瑟夫森结，约瑟夫森电流与栅极电流（或与栅极电压）的关系是相同的四端和三端的几何形状。在低温下，超电流作为栅极电压的函数突然切换，但作为栅极电流的函数仅缓慢切换。
1998-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of a 4$π$-periodic supercurrent in the voltage response of capacitively shunted topological Josephson junctions
我们研究的理论方面的检测Majorana束缚态约瑟夫森结使用半经典RCSJ模型的结动力学。4 $π$ -周期性超电流贡献的影响可以通过其对Shapiro台阶的宽度和电压信号的傅立叶谱的影响来检测。我们解释了如何列入一个电容项的结果在一个强大的淬火的奇数步骤时，结欠阻尼，因此可以用来有效地检测马约拉纳束缚态。此外，在电容的存在下，第一和第三步骤被淬灭到不同的程度，如实验观察到的。我们研究的相位锁定的解决方案的发射光谱，表明存在的周期加倍可能难以测量的4 $π$ -周期的贡献，从傅立叶光谱。最后，我们研究了准周期区域的电压响应，并指出该区域的傅里叶谱和首次返回图如何反映超电流周期性的变化。
2017-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Above-gap Conductance Anomaly Studied in Superconductor-graphene-superconductor Josephson Junctions
研究了超导体-石墨烯-超导体（SGS）约瑟夫森结的电输运性质。在低偏压下，我们观察到了常规的邻近耦合约瑟夫森效应，如超电流流过石墨烯，Andreev反射导致的微分电导的子隙结构，以及与石墨烯垂直的磁场H对临界电流Ic的周期性调制。然而，在高于超导能隙电压的高偏压下，我们还观察到微分电导的异常跳跃，其电压位置对背栅电压Vg敏感。我们的广泛的研究与不同的Vg，温度和H表明，上述间隙结构发生在一个特征功率P*，这是无关的Vg为一个给定的结。P* 的温度和H依赖性很好地解释了石墨烯中电子温度的增加。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonators coupled to voltage-biased Josephson junctions: From linear response to strongly driven nonlinear oscillations
最近的实验，其中的电压偏置的约瑟夫森结被放置在串联谐振器的激励下，电路的经典动力学研究在参数空间的各个领域。这个问题可以被映射到耗散运动的一个非线性的时间依赖性的潜力，其中与传统的设置相比，非线性出现在驱动，而静态电位是纯粹的谐波的一个自由度。在很长一段时间内，系统接近稳定状态，在欠阻尼状态下，在整个驱动参数范围内进行分析，包括基波谐振以及高次谐波。观测，如直流约瑟夫森电流和辐射的微波功率给出了直接的信息的基础动力学覆盖现象的分叉，不规则运动，向上和向下转换。由于它们的可调性，现在和未来的设置提供了多功能的平台，以探索从线性响应到强非线性行为的转换，在明确定义的条件下驱动耗散系统。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous current-voltage characteristics of SFIFS Josephson junctions with weak ferromagnetic interlayers
本文定量研究了扩散极限下具有弱铁磁夹层的SFIFS约瑟夫森结（S表示块体超导体，F表示金属铁磁体，I表示绝缘势垒）的电流-电压特性。在非线性Usadel方程的框架下解决了这个问题。我们考虑的情况下，一个强大的隧道势垒，使左SF和右FS双层去耦。我们用自洽的数值方法计算了SF双层膜的态密度。然后我们得到了相应的SFIFS结的CVC，并讨论了它们的性质的不同参数，包括铁磁层的厚度，交换场，和磁散射时间。我们观察到异常的非单调CVC行为的情况下，弱铁磁夹层，我们归因于DOS能量依赖的情况下，在F层的小交换场。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Voltage-Controlled Josephson Frequency Comb
NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore（纳米科学研究所-意大利国家研究委员会及比萨高等师范学院）
研究提出基于约瑟夫森场效应晶体管的频率梳发生器，通过静电控制调节相关参数，可直接电控制梳齿特性，在1 - 10 GHz范围实现连续频率覆盖，与更高临界温度超导体兼容，有望成为低温量子信息和传感应用的微波源。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge transport in InAs nanowire Josephson junctions
我们提出了一个广泛的实验和理论研究的邻近效应InAs纳米线连接到超导电极。我们制造和调查与悬浮栅控纳米线和非悬浮纳米线，具有广泛的长度和正常状态的电阻的设备。我们分析了电流-电压特性的主要特征：约瑟夫森电流，过电流，亚带隙电流作为长度，温度，磁场和栅电压的函数，并与理论进行了比较。短长度器件的约瑟夫森临界电流，L = 30 nm，在低温下表现出800 nA的创纪录的高幅度，接近理论预期值。与理论值相比，所有其他器件中的临界电流通常会降低。过电流与正常电阻数据一致，并与理论相符。亚能隙电流显示出大量的结构，其中一些被确定为由多次Andreev反射产生的亚谐波能隙结构。在悬浮和非悬浮设备中检测到的其他结构具有电压阶跃的形式，其电压与导线的超导能隙或长度无关。通过改变悬浮装置中的栅极电压，我们能够观察到从典型的隧穿输运在大的负栅极电压，抑制子隙电流和负过剩电流，在大的正栅极电压显着的邻近结的行为，增强约瑟夫森电流和子隙电导以及一个大的正过剩电流的交叉。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transconductance quantization in a topological Josephson tunnel junction circuit
包含约瑟夫森隧道结的超导电路广泛用于基础研究以及量子信息和磁力测量等领域的应用。约瑟夫森结的量子相干性质使其特别适合于计量应用。约瑟夫森结足以形成量子精密测量三角形的两侧，将频率与电压或电流相关联，但不形成其基极，其直接将电压与电流相关联。我们提出了一个五约瑟夫森隧道结电路，其中同时泵浦磁通和电荷的结果在量子化的单位$4e^2/h = 2e/Φ_0$，库珀对电荷和磁通量子之间的比率。本文用交流约瑟夫森效应驱动的相互缠绕的库珀对泵浦来解释约瑟夫森量子化霍尔电导器件（JHD）。我们讨论的实验实施以及外部参数的最佳配置和可能的误差来源。JHD具有丰富的拓扑结构，并证明约瑟夫森隧道结是通用的，能够通过基本常数将频率，电压和电流相互关联。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-tuned anomalous-metal to metal transition in hybrid Josephson junction arrays
本研究通过双层静电门控的混合半导体-超导体岛阵列，实现电压调控的相变，发现并表征了可连续调谐的反常金属相，其电阻率跨越三个数量级且受磁阻挫抑制。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-Equilibrium Josephson and Andreev Current through Interacting Quantum Dots
本文提出了在弱隧道耦合极限下，通过与正常和超导导线耦合的相互作用量子点的输运理论。利用非平衡邻近效应，在超导导线间产生了一阶隧道过程产生的约瑟夫森电流。Andreev和Josephson电流都被抑制的偏置电压低于库仑充电能量设置的阈值。超电流的$π$ -跃迁可以通过调谐栅极或偏置电压来驱动。
2007-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single-vortex-induced voltage steps in Josephson-junction arrays
本文用数值方法和解析方法研究了交流+直流驱动的约瑟夫森结阵列中的单涡旋和单涡旋-反涡旋对。我们发现单涡阶的阵列的电压与电流特性（I-V）。它们在微观上对应于单个涡旋锁相，以在交流驱动电流的每个周期移动固定数量的血小板。在欠阻尼阵列中，我们发现涡旋运动的倍周期的步骤。我们观察到次谐波步骤在欠阻尼和过阻尼阵列。我们成功地比较了这些结果与非线性粘性涡运动的唯象模型。具有涡旋-反涡旋对的阵列的I-V显示分数电压阶跃。一个可能的连接，这些结果到目前的实验进行了讨论。
1996-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Proximity-driven source of highly spin-polarized ac current on the basis of superconductor/weak ferromagnet/superconductor voltage-biased Josephson junction
我们从理论上探讨了一个机会，实现高自旋极化交流电流源的基础上超导体/弱铁磁体/超导体（SFS）的电压偏置结的制度的基本邻近效应和计算电流流过探针电极隧道耦合到铁磁层间区域。结果表明，虽然直流电流分量的极化一般是小的情况下，弱交换场的铁磁体，有一个交流分量的电流系统。这种交流电流是高度自旋极化的，完全源于层间的非平衡邻近效应。电流的频率由施加到SFS结的电压控制。我们讨论了一种可能性，以获得一个源的相干交流电流与一定的相移之间的隧道耦合两个探针电极在不同位置的夹层区域。
2008-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum charge diffusion in underdamped Josephson junctions and superconducting nanowires
在欠阻尼极限下研究了量子涨落对约瑟夫森结和超导纳米线电流-电压特性的影响。量子涨落引起库仑阻塞和超电流分支之间的跃迁，并且在高电阻环境的情况下可以显著地修改电流-电压特性的形状。由于相荷对偶性，我们的结果可以直接推广到相反的过阻尼极限。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent current transport in wide ballistic Josephson junctions
本文对宽弹道超导体-二维电子气-超导体结中的相干电流输运进行了实验和理论研究。实验发现，随着结长的增加，电流-电压特性曲线中的次谐波能隙结构向低电压方向移动，在远大于超导能隙的电压下的过电流减小。应用相干多重Andreev反射理论，我们表明，这些意见可以解释在运输方面通过Andreev共振。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of coupling between junctions on superconducting current and charge correlations in intrinsic Josephson junctions
超导层上的电荷形成和本征约瑟夫森结堆中纵向等离子体波的产生严重改变了通过堆的超导电流。通过研究相邻约瑟夫森结中超导电流的相关性和相邻超导层中电荷的相关性，可以预测电流-电压特性中的附加特征。电荷自相关函数清楚地表明了在断点区域谐波和混沌行为之间的差异。关联函数的应用为分析耦合约瑟夫森结的电流-电压特性提供了一种强有力的方法。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-voltage characteristics of asymmetric double-barrier Josephson junctions
本文发展了具有电阻性界面的扩散超导体-正常金属-超导体约瑟夫森结的电流-电压特性的理论。该理论允许的定量分析和数值分析的整个范围内的界面的不对称性和不对称性。我们专注于政权的大界面电阻相比，正常区域的电阻，当在正常区域的电子-空穴退相是显着的和有限长度的结起作用。在强不对称性的极限下，我们在$Δ+Δ_g$的组合次谐波处发现了明显的电流结构，其中除了电极中能隙$2Δ$的次谐波之外，$Δ_g$是正常区域中的邻近小间隙。在相当透明的接口的限制，我们的理论恢复了一个已知的公式，在短介观连接器的电流-通过一个单通道点接触的卷积的电流与透明度分布的不对称的双势垒电位。
2014-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Simple Floquet-Wannier-Stark-Andreev viewpoint and emergence of low-energy scales in a voltage-biased three-terminal Josephson junction
三端约瑟夫森结由三个超导体相干耦合到一个小的非超导岛，如扩散金属，单或双量子点。考虑了一个特定的谐振单量子点三端约瑟夫森结$(S_a,S_b,S_c)$，用电压$(V,-V,0)$偏置，但结论更普遍地适用于谐振半导体量子线设置。一个简单的物理图片的稳定状态，使用Floquet理论。结果表明，平衡Andreev束缚态（$V=0$）演化为非平衡Floquet-Wannier-Stark-Andreev（FWS-Andreev）阶梯共振态（$V\ne 0$）.这些共振由于多次Andreev反射（MAR）过程而获得有限的宽度。我们还考虑了非本征线宽展宽对量子点的影响，通过Dynes现象学参数引入。直流四重电流表现出在低电压下的外在弛豫为主的制度，由于在较高电压下的MAR过程的内在弛豫之间的交叉。最后，我们研究了由于Landau-Zener-Stückelberg跃迁引起的两个FWS-Andreev阶梯之间的耦合，以及它对弛豫机制中交叉的影响。三个重要的低能量尺度被确定，并且一个观点是将这些低能量尺度与最近的噪声互相关实验联系起来[Y。Cohen { \it等人}，arXiv：1606.08436]。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
