Josephson current via an isolated Majorana zero mode
本文研究了$s$波与拓扑超导体结中的平衡直流约瑟夫森电流。从$s$波超导引线的库珀对可以通过结附近的未成对马约拉纳零模或通过上述间隙连续态转移到拓扑侧。我们发现，马约拉纳贡献的超电流可以打开时，在传统的铅的时间反演对称性被打破，例如，通过外部施加的磁场诱导塞曼分裂。此外，如果磁场有一个分量的方向上的有效自旋轨道场，将有一个马约拉纳诱导的异常超导电流在零相位差。这种行为可以作为马约拉纳零模式的签名特征，并且可以访问仅具有超导接触的设备。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall
Catalogue of Andreev spectra and Josephson effects in structures with time-reversal-invariant topological superconductor wires
我们研究了所有可能的不同的两个终端配置的约瑟夫森结包含线的时间反演不变的拓扑超导体（TRITOPS）和普通的超导体，包括与一个相互作用的量子点之间的结中的两个线的组合。我们引入简单有效的哈密顿算子，解释不同的定性行为。我们分析了广泛的现象，包括发生和淬火的所谓的$0-π$过渡，异常的周期性和跳跃的约瑟夫森电流作为相位差的函数，和有限的约瑟夫森电流在没有磁通量。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall
Tight-binding study of bilayer graphene Josephson junctions
利用紧束缚Bogoliubov-de Gennes模型的高效模拟，我们自洽地求解了超导-双层石墨烯-超导约瑟夫森结中的对关联和约瑟夫森电流。不同的掺杂水平的非超导链接被认为是在短和长结制度。对相关性和超导电流的自洽结果类似于以前报道的单层石墨烯，除了在狄拉克点，在邻近效应的显着差异被发现，以及在长结制度的超导电流的抑制。通过考虑层间的电势差破坏了反转对称性，发现当结长大于费米长度时，超导电流可以被切换。
2012-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Frustration driven Josephson phase dynamics
约瑟夫森方程预言了静态电压引起的振荡电流对超导结相态的显著影响。是否可以通过产生振荡电压而不使用谐波驱动来扭曲范例是一个根本相关的问题，但尚未完全解决。在这里，我们证明了一个动态的制度与振荡的相位演变是一个普遍的标志，驱动约瑟夫森系统表现出的约瑟夫森耦合的符号竞争。我们发现，在受挫约瑟夫森系统的振荡相位动力学得到切换驱动不同的基态，这可以通过改变设置的相位状态的参数引起之间的转换。值得注意的是，约瑟夫森相空间中的跃迁特征允许不同类型的动力学，具有很少或几个谐波。这一结果为任何具有受抑约瑟夫森耦合的超导系统提供了一个特征标记，并可用于解开底层相的复杂性。
2022-04-04 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
Manipulation and Generation of Supercurrent in Out-of-Equilibrium Josephson Tunnel Nanojunctions
我们从两个附加的隧道耦合Al超导库中向Ti岛注入准粒子，在实验上实现了对Al-AlO_x-Ti约瑟夫森隧道结中超导电流的操纵。实现了相对于平衡的超电流增强和猝灭。我们证明了冷却的Ti线从正常状态的准粒子注入到超导相深。基于热输运和非单调电流-电压特性的约瑟夫森结的模型满意地解释了我们的研究结果。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wigner-Poisson statistics of topological transitions in a Josephson junction
当超导基态在奇费米子宇称和偶费米子宇称之间切换时，约瑟夫森结的相位相关束缚态（Andreev能级）可以在费米能级处交叉。在没有时间反演和自旋旋转对称的情况下，不管超导体本身在拓扑上是否平凡，能级交叉都受到拓扑保护。通过将Andreev能级交叉点与随机非厄米矩阵的实本征值联系起来，我们发展了N模量子点约瑟夫森结中这些拓扑跃迁的统计理论。在2 pi相位区间中拓扑跃迁的数量为sqrt（N），它们的间距分布是随机矩阵理论中Wigner分布和Poisson分布的混合。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet topological phase transitions in a periodically quenched dimer
本文报道了周期性猝灭一维二聚晶格的拓扑性质的理论研究，其中在每个驱动周期$T$内，分段常数哈密顿量在一个分割时刻$t_p$从$h_1$切换到$h_2$.我们研究了不同的二聚模式$h_1$和$h_2$和相互作用的驱动参数，导致出现的拓扑状态都在零能量和边缘的布里渊-Floquet准能区。我们说明了不同的现象，包括发生在半金属光谱的边缘状态，拓扑转变，并从平凡的快照零能量拓扑状态的产生。不同的对称性在我们的结果中的作用进行了讨论。
2022-08-06 cond-mat.mes-hall
Josephson tunnel junction controlled by quasiparticle injection
提出了一种基于准粒子注入的约瑟夫森隧道结晶体管。它的操作依赖于在结电极之一的电子分布的操纵。这是通过两个额外的隧道耦合超导体通过结电极注入准粒子电流来实现的。大的超电流增强和快速淬火可以实现相对于平衡通过改变准粒子注入适当的温度制度和合适的超导体组合。加上大功率增益，这使得该器件在需要降低噪声和低功耗的应用中具有吸引力。
2004-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent response of a low T_c Josephson junction to an ultrafast laser pulse
用单个超快激光脉冲辐照约瑟夫森结的超导电极，可以使准粒子（qp）分布强烈地偏离平衡。因此，约瑟夫森器件的行为可以在比qp的弛豫时间更短的快速时间尺度上被修改。这可能是非常有用的，因为它允许快速控制约瑟夫森电荷量子比特，并且通常可以控制所有约瑟夫森设备。如果释放到结的顶层接触$S1$的能量是$\sim μJ$的量级，则相干性不会退化，因为扰动非常快。在准经典Keldysh Green函数理论的框架下，我们发现$S1$的序参量减小.通过数值积分其经典的运动方程，研究了当电流偏置接近临界电流时，结的微扰动力学。光超快脉冲可以使结从约瑟夫森态转换到电压态。开关可以通过调节激光强度和约瑟夫森结的脉冲宽度来控制。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge and current fluctuations in a superconducting single electron transistor near a Cooper pair resonance
我们分析了电荷隧穿统计和电流噪声在超导单电子晶体管的约瑟夫森准粒子循环的制度是占主导地位的运输机制。由于库仑阻塞和约瑟夫森相干性之间的相互作用，隧穿事件的概率分布强烈偏离泊松分布，并显示出明显的奇偶不对称的传输电荷的数量。充电和相干性之间的相互作用也反映在零频率电流噪声，这是显着淬火时，准粒子隧穿率是可比的相干库珀对振荡频率。此外，有限的频谱显示了一个强烈的增强附近的共振跃迁频率约瑟夫森隧道。
2002-08-16 cond-mat.mes-hall
Josephson-Junction Qubits with Controlled Couplings
低电容约瑟夫森结，其中库珀对相干隧穿，而库仑阻塞效应允许控制总电荷，提供量子位（量子位）的物理实现，逻辑状态在岛上相差一个库珀对电荷。量子计算所需的单比特和双比特操作可以通过施加一系列栅极电压来执行。一个基本的设计，如前所述[cond-mat/9706016]，足以证明的原则，但需要一个高精度的时间控制，和残留的两位相互作用引入错误。在这里，我们提出了一种新的纳米电子设计，接近理想的，其中的约瑟夫森结取代可控SQUID。这大大放松了对时间控制和系统参数的要求，并且对于任意对，两位耦合可以在零和非零值之间精确切换。相位相干时间足够长以允许一系列操作。
1998-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
0-$π$ phase-controllable $thermal$ Josephson junction
通过弱连接耦合的两个超导体支持平衡约瑟夫森电流，该电流取决于超导凝聚体之间的相位差$φ$ [1]。然而，当在结上施加温度梯度时，约瑟夫森效应通过与$ φ<π/2$的热梯度相反流动的热流的相干分量表现出来[2-4]。约瑟夫森电荷和热流的方向都可以通过向$φ$添加$π$位移来反转。在静电情况下，这种效应在少数系统中获得，例如通过铁磁耦合[5，6]或弱连接中的非平衡分布[7]。这些结构为超导量子逻辑[6，8]和超低功耗超导计算机[9]开辟了新的可能性。在这里，我们报告的第一个实验实现的热约瑟夫森结的相位偏置可以控制从$0$到$π$。这要归功于超导量子干涉仪，它允许完全控制通过结的相干能量转移的方向[10]。这种可能性，加入到我们的系统的完全超导性质，提供了前所未有的幅度为$\sim$ 100 mK的温度调制和超过1 K的传输系数在25 mK每个通量量子。然后，这种量子结构代表了实现热电子逻辑组件的基本步骤，例如热晶体管，开关和存储器器件[10，11]。这些元件与热干涉仪[3，4，12]和二极管[13，14]相结合，将完成最重要的相位相干电子器件的热转换，并有利于需要能量管理的低温微电路，如量子计算架构和辐射传感器。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Long-range spin-polarized Josephson effect in ballistic S/F/S junctions with precessing magnetization
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究非平衡S/F/S结中球形长程自旋极化约瑟夫森效应，揭示自旋极化磁化在大预倾角下非正弦电流相位关系及全极化半金属极限下的导电性变化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Wireless Josephson Junction Arrays as Tunable Metamaterials: Inducing Discrete Frequency Steps with Microwave Radiation
我们报告低温，微波传输测量一个新的可切换和可调类的非线性超材料。将约瑟夫森结（JJ）的无线二维阵列作为超材料进行探测，其中阵列中的每个元胞被认为是一个元原子。在微波存在的情况下，这种由30，000个连接的元原子组成的紧凑超材料阻止了库珀对的流动，从而在我们测量的最低温度下产生具有2800的品质因数的单一鲁棒谐振信号。传输信号被打开和关闭，其幅度和频率随温度、入射射频功率或直流磁场而调谐。令人惊讶的是，将入射射频功率增加到阈值以上会导致谐振分裂为多个离散谐振，这些谐振在宽温度窗口的240 MHz范围内延伸。我们认为，这种效果是一个新的化身的逆交流约瑟夫森效应的约瑟夫森等离子体频率锁定到射频驱动频率产生量化的频率阶跃，而不是电压阶跃，在没有直流偏置。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of time-reversal-invariant topological superconductivity in the Josephson effect
对于基于s波超导体的约瑟夫森结，已知时间反演对称性允许正常状态结性质、激发光谱和约瑟夫森电流之间的强有力关系。在这里，我们提供了类似的关系约瑟夫森结涉及一维时间反演不变的拓扑超导体支持马约拉纳-克拉默斯对，考虑拓扑拓扑和s波拓扑结。工作在政权的结是远远短于超导相干长度，我们得到了一些分析和数值结果，持有任意正常态电导和最一般形式的自旋轨道耦合。我们发现的拓扑超导的签名包括分数交流约瑟夫森效应，它出现在拓扑拓扑结提供的能量弛豫是足够慢。我们还表明，对于这两种结类型，强大的签名拓扑超导性出现在直流约瑟夫森效应中的约瑟夫森电流开关的形式，由于零能量交叉的Andreev水平。结自旋轨道耦合进入约瑟夫森电流仅在拓扑拓扑的情况下，并在开关位置确定的方式，从而允许定量预测的实验与正常态电导，诱导间隙，和开关位置作为输入。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson-Phase Reversal of Non-Bloch Andreev Propagation
College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University（天津师范大学物理与材料科学学院）；Interdisciplinary Center, Tianjin Normal University（天津师范大学交叉研究中心）；Center for Joint Quantum Studies & Tianjin Key Laboratory of Low Dimensional Materials Physics and Preparing Technology, Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系量子联合研究中心及天津市低维材料物理与制备技术重点实验室）
本研究在自旋轨道耦合平面约瑟夫森结中，仅通过改变约瑟夫森相位即可反转低能安德烈夫带的非布洛赫传播、切换其边界积累，为超导平台实现可重构非厄米输运提供了原位方案。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Josephson quantum mechanics at odd parity
本研究理论分析了嵌入电磁环境的奇宇称约瑟夫森结，揭示了准粒子中毒解除超电流淬灭、奇宇称下施密德转变临界阻抗增大四倍及奇态超电流更高的现象。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge mode dynamics of quenched topological wires
费米和马约拉纳边缘模式动力学的各种拓扑系统进行了比较，突然全球淬火的哈密顿参数发生后。注意力集中在制度的边缘状态的生存概率有振荡，无论是由于临界或非临界淬火。波函数的性质和参数空间中不同点的本征态之间的重叠决定了不同类型的行为，而由于激发的Majorana性质而产生的区别起着较小的作用。执行一个序列的淬火它示出的边缘状态，包括马约拉纳模式，可以被关闭和on.Also，由于从平凡的阶段淬火的马约拉纳代进行了讨论。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Josephson effect and rectification in junctions between Floquet topological superconductors
周期性驱动的Kitaev链具有新颖的Floquet Majorana费米子和反常的Floquet端模。"Floquet系统中的准能是周期性的"这一事实给定义周期性驱动系统中的基态带来了困难。为了克服这个问题，我们从基态的非驱动Kitaev链，并逐步切换到周期性的驱动化学势超过一个时间尺度$τ$。非驱动系统的单粒子本征态在驱动时在Floquet态之间分布的程度可以用参与比的倒数来表征。在两个周期性驱动的Kitaev链之间的约瑟夫森结中，对势的相位不变，但驱动势的相位不同，净平均电流从一个超导体流向另一个超导体。我们称这种电流为反常电流.进一步，我们研究了两个周期性驱动超导体之间的结中电流的相位关系，发现该系统具有非平衡约瑟夫森二极管效应。Floquet Majorana端模和反常Floquet端模对反常电流和二极管效应有重要贡献。此外，异常电流和非平衡约瑟夫森二极管效应生存时，周期性驱动被电磁接通。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana fermions coupled to electromagnetic radiation
我们考虑两个纳米线之间的电压偏置约瑟夫森结托管马约拉纳零模式发生拓扑保护的零能量激发在结。我们发现，两个马约拉纳费米子本地化的结，即使是中性粒子，与电磁场相互作用，并产生类似于传统的约瑟夫森辐射的相干辐射。在辐射场的半经典分析中，我们发现光学相位被锁定到超导相位差，并且辐射以约瑟夫森频率的一半发射。为了证实辐射的相干性，我们研究了直流电中两个空间分离的结发射的辐射的相关性。SQUID几何考虑到退相干由于自发状态开关以及由于准粒子中毒。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Second order Josephson effect in excitonic insulators
我们发现，在电子空穴双层膜的激子所产生的导电和价带形成的原子轨道，具有不同的宇称，非零层间隧穿导致二级约瑟夫森效应。这意味着层间电流与激子序参量的相位相关，为$J = J_c \sin2θ$而不是$J = J_c \sin θ$，并且该系统在$θ=0, π$处具有两个简并基态，其可以通过层间电压脉冲切换。当推广到三维交替电子-空穴平面堆叠或二维链堆叠时，AC约瑟夫森效应意味着垂直于层和链的电场脉冲可以在两个简并基态之间操纵序参量相位，使得这些器件成为超快存储器。序参量操纵也适用于激子绝缘体候选物Ta $_2$ NiSe $_5$。
2021-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
rf-SQUID measurements of anomalous Josephson effect
本文讨论了由嵌入具有不可忽略电感的超导环中的反常约瑟夫森结构成的rf-SQUID的响应。我们证明了一个适当的扫描面内磁场可以导致总通量和电流在设备中流通调制和表现滞后。分析了系统的阻尼响应作为在不同值的屏蔽参数的异常相移的函数，以突出可以观察到滞后行为的参数范围。证明了穿透SQUID环的磁通量进一步调制系统的滞后响应。此外，我们表明，异常相移可以方便地确定通过测量的平面外磁场，在该设备切换到电压状态和捕获的磁通量子的数量的变化。最后，我们比较了两种不同的设备配置，即，SQUID包括只有一个或两个异常结的响应。实验结果表明，该装置可有效地用于探测和测量反常约瑟夫森效应。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
0-$π$ transition driven by magnetic proximity effect in a Josephson junction
We theoretically study the Josephson effect in a superconductor/normal metal/superconductor ({ \it S}/{ \it N}/{ \it S}) Josephson junction composed of $s$ -wave { \it S}s with { \it N} which is sandwiched by two ferromagnetic insulators ({ \it F}s), forming a spin valve, in the vertical direction of the junction. We show that the 0- $π$ transition of the Josephson critical current occurs with increasing the thickness of { \it N} along the junction. This transition is due to the magnetic proximity effect (MPE) which induces ferromagnetic magnetization in the { \it N}. Moreover, we find that, e…
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A cryogenic memory element based on an anomalous Josephson junction
提出基于横向铁磁约瑟夫森结的非易失性低温存储元件，利用磁电效应实现电流脉冲切换磁化方向，并研究了热噪声影响、切换参数及非破坏性读出与电压门控保护方案。
2025-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Properties of the Majorana-state tunneling Josephson junction mediated by an interacting quantum dot
我们考虑了一个由两个拓扑超导导线组成的约瑟夫森结模型，该结由一个相互作用的量子点介导。从顶部耦合到点的附加正常电极允许探测其态密度。与点相邻的马约拉纳态穿过结并从点中的结合态杂交。点受到由驱动每条线进入拓扑状态的场的叠加产生的有效磁场的作用，这取决于场之间的角度，引入了点有源能级的可变塞曼分裂。我们发现，电子在点的相互作用减少的特性Majoranas零偏置峰所产生的横向电导通过点，并引入一个整体的不对称的电导。他们还将终态Majoranas之间的杂交重正化为更短的导线。马约拉纳自旋极化由点中的有效磁场决定。相位偏置的约瑟夫森电流在热平衡时呈现自旋极化，具有特征的$4π$周期性，当结中存在未成对的Majorana态时，其符号可以改变.我们还观察到自旋相关的马约拉纳态“泄漏”，这可以通过点能级在能级尺度中的位置来控制。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dynamical polarization of the fermion parity in a nanowire Josephson junction
本文将InAs纳米线约瑟夫森结嵌入超导LC谐振器，利用微波脉冲实现费米子宇称的动态极化，并据此选择性测量偶、奇宇称扇区的磁通依赖跃迁谱。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Green's Function Approach to Josephson Dot Dynamics and Application to Quantum Mpemba Effects
提出一种处理多能级量子点非平衡动力学的格林函数方法，并用于预测含自旋轨道作用与Zeeman场的Josephson结中的两类量子Mpemba效应。
2025-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in Josephson junction arrays
量子XY模型显示了一个Berezinskiii-Kosterlitz-无规（BKT）相变，相变发生在准长程序相和无序相之间，与相应的经典模型相似.量子涨落的作用是削弱跃迁并最终破坏跃迁，但跃迁消失的机制尚不清楚。本文研究了量子XY模型中BKT在低温高量子耦合区的猝灭问题。特别是，我们研究了二维约瑟夫森结阵列的相图，这是量子XY模型的最佳实验实现之一。一个真正的BKT过渡被发现到一个阈值$g^\star$的量子耦合，超过该阈值没有相位相干建立。略低于$g^\star$的相位刚度在最低温度下表现出重入行为，由强非线性量子涨落驱动。如果包括分流电阻的耗散效应，则可以消除这种重新进入。
2004-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Easy-Plane Magnetic Strip as a Long Josephson Junction
对存在弱面内各向异性的易平面铁磁体（EPF）中的自旋力矩偏置磁动力学进行了理论研究。虽然这种各向异性破坏了U（1）对称性，从而淬灭了传统的自旋超流性，我们表明，该系统，而不是实现了一个密切的模拟长约瑟夫森结（LJJ）模型。后者的传统磁场和电流控制分别映射到施加在磁条两端的面外自旋力矩的对称和反对称组合上。这表明了在绝缘磁系统中实现超流体传输现象的另一种途径。研究了自旋力矩偏置相图，给出了EPF中静态多畴相的解析解。我们适应现有的LJJ的自洽性方法，开发一个近似的解决方案的EPF动态。LJJ-EPF映射允许我们设想高温下的超导电路功能。结果同样适用于反铁磁体与适当的有效自由能的Néel秩序，而不是磁化。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-field Josephson effect enabled by a moiré Hofstadter spectrum
Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Nanomaterials and Nanotechnology Research Center (CINN-CSIC), Universidad de Oviedo (UO)（阿斯图里亚斯大学纳米材料与纳米技术研究中心（CINN-CSIC））；Yale University（耶鲁大学）；Aalto University（阿尔托大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究利用莫尔工程化石墨烯约瑟夫森结克服磁场对超导干涉测量的限制，通过弹道石墨烯/hBN结实现相位相干安德列夫输运，展示高场约瑟夫森干涉，为高场超导干涉测量建立新平台。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Random-matrix theory of Majorana fermions and topological superconductors
I.介绍（什么是新的RMT，超导准粒子，实验平台）2。拓扑超导（Kitaev链，Majorana算子，Majorana零模，平均场以外的相变）III.基本对称性（粒子-空穴对称性，马约拉纳表象，时间反演和手征对称性）IV.哈密顿系综（十重方式，中能隙谱峰，能级排斥）V.散射矩阵系综（基本对称性，混沌散射，圆形系综，拓扑量子数）VI.电传导（马约拉纳纳米线，计数马约拉纳零模式，电导分布，弱反局域化，Andreev共振，马约拉纳边缘模式的散粒噪声）VII.热传导（拓扑相变，超普适性，马约拉纳边缘模式的热传输，热功率和时间延迟矩阵，具有手征对称性的Andreev台球）VIII.约瑟夫森结（费米子宇称开关，4π周期约瑟夫森效应，离散涡旋）IX.结论
2015-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Experimental evidences of a current-biased Josephson junction device can be worked as a macroscopic "Boson" or "Fermion" and the combination
本研究制备并测量CBJJ器件，证明通过调节偏置直流电流，可使其在线性区表现为玻色型谐振子、在近临界电流的非线性区表现为费米型二能级人工原子。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field-controlled breaking and restoration of parity-time symmetry in Josephson interference
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Department of Engineering and System Science, National Tsing Hua University（国立清华大学工程与系统科学系）；Nanoscience and Technology Program, Taiwan International Graduate Program, Academia Sinica（中央研究院台湾国际研究生学院纳米科技计划）；Department of Physics, National Sun Yat-Sen University（国立中山大学物理系）；Program on Key Materials, Academy of Innovative Semiconductor and Sustainable Manufacturing (AISSM), National Cheng Kung University（国立成功大学创新半导体与永续制造学院关键材料计划）；Department of Physics, National Cheng Kung University（国立成功大学物理系）；Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials (TCECM), National Science and Technology Council（国家科学及技术委员会台湾新兴晶体材料联盟）
本研究通过控制横向NbTi/PtTe₂/NbTi结中电流与磁场的相对取向，构建了可重构约瑟夫森干涉仪，实现了奇偶时间对称性的场控破缺与恢复。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear dynamical topological phases in Cooper-pair box array
本文提出拓扑性质仅由动力学揭示的电容耦合Cooper-pair box阵列，证明静态平庸系统可在猝灭动力学中随输入强度呈现非线性拓扑相变。
2022-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A linear-scaling source-sink algorithm for simulating time-resolved quantum transport and superconductivity
我们报告的“源-汇”算法，它允许一个计算时间分辨的物理量从一个一般的纳米电子量子系统（由一个任意的时间相关的二次哈密顿量）连接到无限的电极。虽然在数学上等价于非平衡格林函数形式主义，该方法是基于系统的散射波函数。它相当于求解一组广义的薛定谔方程，其中包括一个额外的“源”项（来自随时间变化的扰动）和一个吸收“汇”项（电极）。算法执行时间与系统大小和仿真时间两者线性地成比例，从而允许仿真大系统（当前约为$10^6$自由度）和/或大时间（当前约为系统的最小时间尺度的$10^5$倍）。作为应用，我们计算了约瑟夫森结的电流-电压特性，包括短结和长结，并恢复了多重Andreev反射（MAR）物理。我们还讨论了两个内在的时间依赖的情况下：一个约瑟夫森结的弛豫时间淬火后的电压偏置，并通过约瑟夫森结的电压脉冲的传播。在弹道的情况下，长约瑟夫森结，我们预测，一个快速的电压脉冲产生振荡电流的频率是由正常部分的无功能量控制。对于短结也发现了类似的效应，电压脉冲产生振荡电流，在没有电磁环境的情况下，振荡电流不会松弛。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Out of equilibrium higher-order topological insulator: Floquet engineering and quench dynamics
高阶拓扑HOT态，在低维边界上，如铰链和角，承载拓扑保护模式，最近扩展了静态拓扑相的领域。本文证明了利用离散四重（$C_4$）和时间反演（${\mathcal T}$）对称性破缺Dirac质量微扰周期性地踢量子自旋霍尔绝缘体（QSHI），实现二维\emph{Floquet}二阶拓扑绝缘体的可能性，该绝缘体具有角定域零准能模和量子化Floquet四极矩$Q^{\rm Flq}_{xy}=0.5$.此外，我们表明，$Q^{\rm Flq}_{xy}$成为独立的起源的选择，作为系统接近热力学极限。我们还分析了当$C_4$和${\mathcal T}$对称性破缺微扰被关闭时，角模突然猝灭后的动力学行为，发现相应的生存概率在长时间内呈现出完全、部分和不复活的周期性现象，编码了角模在QSHI中的特征。我们的协议是足够普遍的，以探索在绝缘体和无间隙系统的动态热阶段的领土。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interferometric Signatures of Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）
该研究针对分数量子霍尔-超导体异质结构中缺陷束缚的 parafermion 零模，提出两种探测其融合结构的干涉构型，通过约瑟夫森结与法布里-珀罗干涉仪的隧穿特性揭示缺陷的非阿贝尔性质。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
