Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in a Josephson junction coupled with an LC circuit
从理论上研究了与LC电路耦合的约瑟夫森结的经典热激活（TA）和宏观量子隧穿（MQT）。TA和MQT逃逸率的分析计算，考虑到经典和量子相动力学的二维性质。我们发现，MQT逃逸率在很大程度上被抑制的LC电路的耦合。另一方面，这种耦合引起TA逃逸率的轻微降低。这些结果是相关的解释最近的实验上的晶界YBCO约瑟夫森结的MQT和TA现象。
2009-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in YBa$_2$ Cu$_3$ O$_{7-δ}$ Josephson junctions coupled to an LC circuit
本文从理论上研究了YBaPDMATHABMMCuPDMATHABMNOPDMATHABMO（YBCO）约瑟夫森结与LC电路耦合的经典热激活（TA）和宏观量子隧穿（MQT）。由于结和LC电路之间的耦合，宏观相动力学可以描述为具有各向异性质量的虚拟粒子在二维势场中运动的逃逸过程。我们分析计算逃逸率，包括TA和MQT制度，考虑到系统特有的动力学性质。除了在零温度下对MQT速率的大的抑制之外，我们还研究了跨越交叉区域的逃逸速率的温度依赖性的细节。这些结果与YBCO双外延约瑟夫森结的MQT和TA速率的最新实验数据非常吻合。因此，与LC电路的耦合对于理解基于YBCO双外延约瑟夫森结的宏观量子动力学和量子比特操作是必不可少的。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic entanglement in Josephson nanocircuits
我们提出了一个方案，以产生和检测超导纳米电路中的电荷态之间的纠缠。我们讨论了不同的程序来区分这种纠缠的经典相关。以两个和三个耦合约瑟夫森结的最大纠缠态为例进行了讨论。
2001-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of macroscopic quantum tunneling with Josephson-Leggett collective excitations in multi-band superconducting Josephson junctions
集体激发揭示了超导态的基本性质和潜在应用。本文从理论上研究了多带超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿（MQT），重点研究了由带间涨落引起的相位模：约瑟夫森-莱格特（JL）集体激发模。利用时间路径积分方法，我们推导出低温开关事件的MQT逃逸率公式。我们阐明了JL模对MQT有两个主要的影响：（i）零点涨落增强了逃逸率，（ii）由与规范不变相位差耦合引起的量子耗散抑制了量子隧穿。我们发现，增强超过了抑制的结参数范围很广。这种增强源于隧道变量和带间涨落之间的单模相互作用。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Critical currents in Josephson junctions with macroscopic defects
本文计算了具有宏观缺陷的常规超导体的约瑟夫森结中的临界电流，并对不同的缺陷临界电流密度随磁场的变化进行了分析。我们还研究了零外场下不同模式随缺陷位置的演化。我们研究的解决方案的稳定性，并得出简单的参数，这可能有助于缺陷的表征。在大多数情况下，可以看到重入行为，其中存在最大和最小电流。
2000-09-06 cond-mat.supr-con
High resolution measurements of the switching current in a Josephson tunnel junction: Thermal activation and macroscopic quantum tunneling
本文提出了一种利用定时技术高分辨率测量电流偏置约瑟夫森隧道结开关电流分布的方法。测量设置被实施为使得数字控制和读出电子器件与附接到样品的模拟偏置电子器件光学解耦。我们已经成功地用这种技术测量了小约瑟夫森隧道结中相的热激活和宏观量子隧穿，具有很高的实验分辨率。这种技术可以用来表征电流偏置约瑟夫森隧道结的应用在量子信息处理。
2002-04-24 cond-mat.supr-con
Enhanced Macroscopic Quantum Tunneling in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson Junction Stacks
我们用微波辐射研究了Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结在毫开尔文温度下的宏观量子隧穿.测量结果表明，均匀切换N结堆的逃逸率是约$N^2$倍高于具有相同的等离子体频率的单个结。我们认为，这种巨大的增强堆栈中的宏观量子隧穿率是由电流的波动，发生在由环境的阻抗加载的结的串联阵列。
2006-03-16 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in "small" Josephson junctions in magnetic field
研究了外加磁场作用下小约瑟夫森结中的宏观量子隧穿现象。后者导致沿势垒的电流密度的夫琅和费型调制的外观。将类点JJ的MQT问题归结为量子粒子在搓衣板势中的运动。在有限大小的JJ的情况下，考虑这个问题对应于MQT的潜力本身，除了相位，取决于空间变量。最后，计算了热激活区与宏观量子隧穿区之间的交叉温度T_0和逃逸时间τ_esc的一般表达式。
2007-01-31 cond-mat.supr-con
Two-dimensional macroscopic quantum tunneling in multi-gap superconductor Josephson junctions
超导器件的低温特性为研究不同的超导现象提供了明确的途径。研究了单能隙超导体和双能隙超导体组成的约瑟夫森结中的宏观量子隧穿。由于这种结具有两种超导相位差，计算MQT逃逸率需要在多维位形空间中分析量子隧穿。我们的方法是沿着二维势能景观中的一维曲线的半经典近似，通过鞍点连接两个相邻的潜在（局部）最小值。我们发现该系统有两条可能的隧穿路径：同相路径和异相路径，前者由约瑟夫森等离子体频率表征，后者由双带超导体中的特征集体模约瑟夫森-莱格特模的频率表征.依赖于外部偏置电流和带间约瑟夫森耦合能量，其中之一主要有助于MQT。我们的数值计算表明，同相路径和异相路径之间的差异是明显的，相对于偏置电流依赖的MQT逃逸率。这一结果表明，我们的MQT设置是约瑟夫森-莱格特模式的指标。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Theory for Photon-Assisted Macroscopic Quantum Tunneling in a Stack of Intrinsic Josephson Junctions
本文提出了一种在电容耦合本征约瑟夫森结中的光子辅助宏观量子隧穿（MQT）理论，纵向集体相位振荡模式。阐明了$N$结系统中集体振荡态的能级量子化方案。当多光子过程中由微波激发的单等离子体激元态到均匀电压态发生MQT时，我们的理论预言逃逸率与$N^2$成正比。这一结果与最近在Bi-2212本征约瑟夫森结中观察到的结果一致。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically Tunable Macroscopic Quantum Tunneling in a Graphene-based Josephson Junction
石墨烯基约瑟夫森结中的随机开关电流分布呈现出从经典到量子的过渡，揭示了低温下约瑟夫森相粒子的宏观量子隧穿（MQT）现象.微波光谱测量表明，在搓板势阱中，通过离散的能级发生多光子吸收过程。MQT的交叉温度和量子化的能级间距由门电压控制，这意味着它的潜在应用门可调超导量子比特。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reentrance effect in macroscopic quantum tunneling and non-adiabatic Josephson dynamics in d-wave junctions
本文对含有低能准粒子的超导结中的非绝热约瑟夫森动力学进行了理论描述。在这种方法中，我们研究了非常规d波超导体结中的中间带隙态的影响。我们确定了热激活和宏观量子隧穿之间的过渡中的再入效应，并将这种现象连接到物理评论Lett的实验观察。94，087003（2005）中所述。研究还表明，非线性约瑟夫森动力学可以定义为共振相互作用的中间带隙态联想到非线性光学现象中的二能级原子的介质。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in spin filter ferromagnetic Josephson junctions
具有不同有序相的两种材料（例如超导体（S）和铁磁体（F））的界面耦合正在推动新的基础物理和创新应用。例如，自旋过滤器约瑟夫森结的产生和三重态超电流的演示表明了基于非常规超导性的无耗散自旋电子学的潜力。在这里，我们展示了积极的量子应用的S-F-S结的证据，通过观察宏观量子隧道约瑟夫森结与GdN铁磁绝缘层障碍。我们证明了一个明确的过渡，从热量子制度在交叉温度约100 mK，在零磁场的结，这表明了一个明确的签名，非常规超导。继先前在相位量子比特中展示被动S-F-S移相器之后，我们的结果为自旋滤波约瑟夫森系统在量子混合电路中的主动使用铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling and phase diffusion in a La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ intrinsic Josephson junction stack
在宽温度范围内测量了亚微米$_{2-x}$ CuO $_4$（LSCO）本征约瑟夫森结（IJJ）叠层的开关电流分布。逃逸速率在低于约2 μ K时饱和，表明逃逸事件由宏观量子隧穿（MQT）过程主导，其交叉温度为$T^{*}\approx2\,$ K。我们将MQT理论应用于IJJ堆，考虑了LSCO IJJ堆中的耗散和相位再俘获效应。在MQT和热激活区，理论与实验符合得很好。
2013-03-16 cond-mat.supr-con
Dependence of the Macroscopic Quantum Tunneling Rate on Josephson Junction Area
我们对不同面积的Nb/Al-AlO_x/Nb约瑟夫森结（JJ）进行了系统的宏观量子隧穿（MQT）实验。采用片上集总元件电感器，我们已经解耦的JJ从他们的环境线路阻抗的频率相关的MQT。这使我们能够研究在低阻尼极限下从热态到量子态的交叉。一个明显的减少的交叉温度随着JJ尺寸的增加被观察到，并发现与理论非常吻合。所有的结都在同一芯片上实现，并在量子测量之前进行了彻底的表征。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in globally coupled series arrays of Josephson junctions
本文定量地分析了全局耦合约瑟夫森结串联阵列从超导态到电阻态的逃逸率。全局耦合由外部分流阻抗提供。这样的阻抗可以强烈地抑制从热涨落到量子区的交叉温度，以及短约瑟夫森结串联阵列中的宏观量子隧穿（MQT）。然而，在大的串联阵列中，我们得到了交叉温度的增强，以及MQT逃逸率的巨大增加。这种效应可以用分布在整个结构上的{ \it时空电荷瞬子}的激发来解释。该模型给出了一个可能的解释，最近发表的实验结果上的MQT在单晶高$T_c$超导体的增强。
2006-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Macroscopic Quantum Tunneling in High-T_c c-Axis Josephson Junctions
研究了高温超导体c轴扭曲约瑟夫森结中的宏观量子隧穿，以阐明各向异性序参量对称性对宏观量子隧穿的影响.利用泛函积分和反弹方法计算了MQT速率对绕c轴扭转角$γ$的依赖关系。由于d波OPS，$γ$的开关电流分布的标准偏差和交叉温度从热激活到MQT的依赖性被发现，分别由$\cos2γ$和$\sqrt{\cos2γ}$。我们还表明，从节点准粒子激发MQT的耗散效应是可以忽略不计的小，这是符合最近的MQT实验使用Bi ${}_2$ Sr ${}_2$钙铜${}_2$ O ${}_{8 + δ}$本征结。这些结果表明，c轴扭转结中的MQT是一种有效的测试高温超导材料低温光功率谱的实验工具，并表明这种结在量子比特应用中具有很大的潜力。
2007-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Detecting Current Noise with a Josephson Junction in the Macroscopic Quantum Tunneling Regime
我们讨论了使用滞后约瑟夫森结检测电流波动的频率低于等离子体频率的结。这些绝热波动探测开关测量观察噪声影响的平均速率的宏观量子隧穿的检测器结出其零电压状态。在所提出的实验方案中，噪声的频率由片上滤波电路限制。检测器处电流波动的第三累积量与开关速率的不对称性有关。
2006-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Fluctuations in the Josephson Dynamics of Two Weakly Linked Bose-Einstein Condensates
研究了两个弱连接玻色-爱因斯坦凝聚体的Gross-Pitaevskii方程的量子修正。目标是：1）研究玻色子场的经典和量子行为之间的边界处的动力学机制; 2）寻找在其他超流/超导系统中不可观察到的新的宏观量子相干性现象。量子涨落使经典约瑟夫森振荡频率重整化。大振幅相位振荡被调制，表现出崩溃和复苏。我们描述了一个新的井间振荡模式，消失（系综平均）的平均值的观测值，但振荡的均方波动。增加凝聚原子的数量，我们恢复了经典的Gross-Pitaevskii（约瑟夫森）动力学，而不调用规范不变性的破缺。
1999-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
BCS models of Josephson qubits I. Energy spectra
有大量的实验和理论结果支持由三种不同类型的纳米约瑟夫森结实现的宏观量子比特的图景--电荷量子比特、通量量子比特和相位量子比特。这种系统的标准统一描述是基于相应电路的唯象基尔霍夫方程组的形式量子化。本文用超导体BCS理论的简化形式导出了各种小约瑟夫森结的微观模型。在这些模型中，库珀对的状态依赖的单个隧穿耦合了基态对态和激发态对态，导致了最低能级的更复杂的结构。特别地，高度简并的能级出现，其充当量子位的概率汇。这些模型也允许耦合到声子作为一个有效的机制，所有类型的交界处的放松。给出了超导量子比特基本谱参数的替代公式，并与实验数据进行了比较。最后，简要讨论了小约瑟夫森结能否作为宏观量子系统处理的问题。
2010-12-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Running-phase state in a Josephson washboard potential
在开关电流实验中，我们研究了理想欠阻尼约瑟夫森结的相位变量的动态特性。这些实验为大约瑟夫森结中的宏观量子隧穿提供了第一个证据，目前用于超导量子比特的状态读出。我们计算所得到的宏观波包的形状，并发现，足够长的波包的传播后，开关事件导致的平均电压随时间线性增加。
2005-01-12 cond-mat.supr-con
Quantum electrodynamic fluctuations of the macroscopic Josephson phase
本文研究了考虑电磁真空量子涨落的超导约瑟夫森链路中相对相位的平衡动力学。光子在相对库珀对数上充当超欧姆热浴，从而间接地在宏观相位差上充当超欧姆热浴。由于纵向电磁场携带的库仑相互作用，这导致均方<λ ^2>的增强，从而增加了扩展。我们还包括由于准粒子隧穿的电子自由度的相互作用，这耦合到相位，只是间接的粒子数。同时列入的辐射场的波动和准粒子隧穿导致一种新型的粒子浴哈密顿量子粒子耦合通过其位置和动量到两个独立的玻色子热浴。我们研究了这两种机制之间的相互作用，在目前的背景下，发现干涉贡献的量子涨落的阶段。我们探讨的QED效应在这里讨论的可观测性。
2003-08-27 cond-mat.supr-con
Josephson network as a model for high-temperature superconductor and beyond: Macroscopic quantum coherence probed by microwave absorption
Institute for Theoretical Physics, Jagiellonian University（雅盖隆大学理论物理研究所）
本文以三维约瑟夫森结阵列模型解释高温超导体的磁调制微波吸收（MMMA）特征，探讨其对约瑟夫森结量子比特微波吸收研究的意义。
2026-09-09 cond-mat.supr-con
Mutually synchronized macroscopic Josephson oscillations demonstrated by polarization analysis of superconducting terahertz emitters
University of Tsukuba（筑波大学）；Kyoto University（京都大学）；ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎高等师范学院，PSL大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）
研究通过极化分析展示了多层铜酸盐超导体中的相互同步约瑟夫森振荡，揭示了超导基底中的约瑟夫森等离子体耦合机制，为高功率太赫兹源的实现提供了新途径。
2020-04-16 cond-mat.supr-con physics.app-ph
A survey of classical and quantum interpretations of experiments on Josephson junctions at very low temperatures
在1968年引入后的几十年里，电阻和电容分流结（RCSJ）模型，有时也被称为斯图尔特-麦克伯模型，被成功地应用于研究嵌入各种超导电路中的约瑟夫森结的动力学。1980年，A. J. Leggett的一个理论猜想提出了约瑟夫森结在非常低的温度下可能出现的一种新的、完全不同的行为。许多实验似乎证实了这一预测，很快人们就认为，几十毫开尔文的结应该被视为宏观量子实体。因此，它们将在其有效势阱中拥有离散能级，并且将通过宏观量子隧穿过程从这些阱中逃逸（出现有限结电压）。追求这种新物理的热情导致了在这种低温状态下实际上放弃了RCSJ模型。在本文中，我们考虑选择的基本上是原型的实验，进行了确认预期的宏观量子行为方面的意图在约瑟夫森结。我们提出两个问题：（1）非量子理论（RCSJ模型）在复制这些实验方面有多成功？(2)这些实验的数据确实反映了宏观量子行为的证据有多强？
2016-02-17 cond-mat.supr-con
Switching Dynamics of Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8+δ}$ Intrinsic Josephson junctions: Macroscopic Quantum Tunneling and Self-Heating Effect
研究了电流偏置$_{2}$ $_{2}$ $_{2}$ O $_{8+δ}$本征约瑟夫森结（IJs）的开关动力学，以阐明d波超导性和叠层结构对开关特性的影响.制作了高质量的IJJ，然后测量了第一次和第二次开关的开关概率分布的温度依赖性。虽然两次切换检测到的分布的标准偏差显示出类似的饱和特性，随着温度的降低，饱和温度是第二次切换比第一次切换高约13倍。第一切换的性质可以用常规欠阻尼JJ来解释，即，低于交叉温度的宏观量子隧穿，以及高于交叉温度的具有品质因数70 $\pm$ 20的热激活。相反，从切换概率分布评估的第二切换的相对较高的有效温度表明，即使在足够低的温度下，在自加热效应的影响下，也存在占主导地位的热激活过程。
2008-07-23 cond-mat.supr-con
Aharonov-Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux
我们提出了一个系统，其中宏观磁通隧道的幅度可以通过Aharonov-Casher效应调制。该系统是一个RF-SQUID，其约瑟夫森结被布洛赫晶体管取代--两个结被一个小的超导岛隔开，在超导岛上可以通过外部栅极电压感应电荷。当结的约瑟夫森耦合能相等且感生电荷为q=e时，隧穿路径之间的相消干涉使磁通隧穿率为零。该设备也可以用作量子计算的量子比特。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
The role of g-wave pairing and Josephson tunneling in high Tc superconductors
考虑了两口袋费米面对宏观量子现象的影响。我们证明了在双口袋费米面的情况下，g波配对是密切相关的d波之一。结果出现了两种宏观凝聚。这种双组分系统的约瑟夫森隧穿具有非常特殊的性质。我们证明了g波的存在并不与现有的隧穿实验数据相矛盾。我们还讨论了实验揭示g波分量的可能途径。
1997-03-26 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in a d-wave high-Tc superconductor
人们普遍认为，层状铜氧化物高温超导体所固有的类约瑟夫森结结构为开发新量子技术的可能应用提供了一个有吸引力的舞台。另一方面，这些d波超导体中特有的低能准粒子激发可能很容易破坏所需的相干性。本文首次证明了高温超导体本征约瑟夫森结中宏观量子隧穿的可行性，并发现它具有高的经典-量子交叉温度和相对较弱的准粒子耗散.
2005-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Macroscopic Coulomb blockade in large Josephson junction arrays
从理论上研究了绝缘状态下一维和二维规则约瑟夫森结阵列的输运性质。我们推导出低温下由系统中的库珀对转移介导的电流的电流-电压特性。在屏蔽长度与岛的电容到地面的情况下，我们发现，运输是由宏观库仑阻塞效应的间隙远远超过一个单一的岛充电能量。在屏蔽长度远大于阵列的线性尺寸的极限下，间隙建立了对阵列尺寸的依赖性，即，库仑间隙在一维中随系统尺寸线性增长，在二维阵列中随系统尺寸的对数增长。我们发现两种传输机制：在中等温度下，高于BKT类电荷结合-解结合转变，低偏压输运被热激活，激活能等于库仑阻塞能。在低温下，低于结合-非结合转变，JJA落入超绝缘状态，电阻呈现双指数温度依赖性。
2008-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
For high-precision bosonic Josephson junctions, many-body effects matter
超导或超流约瑟夫森结的典型治疗依赖于平均场或双模模型，我们探索多体动力学的一个孤立的，超冷，玻色气体长约瑟夫森结使用时间演变块抽取模拟。我们表明，随着排斥相互作用强度的增加，局部动态出现影响宏观凝聚行为，并可能导致形成的孤子，直接反对的对称性的交界处。初始状态的人口和相位产生洞察准一维双势阱的动态隧穿制度，从约瑟夫森振荡宏观自陷。人口不平衡模拟揭示了大量的偏离多体动力学平均场Gross-Pitaevskii预测，特别是作为势垒高度和相互作用强度的增加。此外，突然的近似支持本地化的非绝热淬火后形成的粒子-空穴，相关措施揭开了一个新的动态制度：福克手电筒。
2018-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Quantum dynamics of a single fluxon in Josephson junctions parallel arrays with large kinetic inductances
本文对囚禁在具有大动态电感的约瑟夫森结平行阵列（JJPA）中的单个磁通子（MF）的相干量子动力学进行了理论研究。MF是携带一个磁通量量子$Φ_0$的拓扑激励。MF被定量描述为约瑟夫森相分布中的$2π$ -扭结，并且对于具有高动力学电感的JJPA，这种分布的特征长度（MF的“尺寸”）急剧减小。我们用三个连续的约瑟夫森结的约瑟夫森相位来表征这种MF，分析了MF量子动力学中的各种相干宏观量子效应。特别是，我们得到的MF能带起源于一个单一的MF相邻细胞之间的JJPA的相干量子隧穿。详细研究了禁带宽度$Δ$与约瑟夫森耦合能$E_J$、充电能$E_C$和电池感应能$E_L$的关系。在长线性JJPA中，MF的相干量子动力学表现出特征频率为$f_{qb}=Δ/h$的衰减量子振荡。在短环形JJPA的相干量子动力学MF显示复杂的振荡控制的Aharonov-Casher相位$χ\propto V_g$，其中$V_g$是一个外部施加的栅极电压。在外加直流偏置$I$的情况下，量子MF的弱非相干动力学以宏观布洛赫振荡的形式实现，导致JJPA的典型“鼻子”电流-电压特性.当施加具有频率$f$的交流电流时，电流-电压特性在$I_n=2en f$处显示一组等距电流阶跃。
2021-01-14 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing Quantum Phase Transition in Macroscopic Qubit Array via circuit QED architecture
我们提出了一种基于电路QED结构的宏观量子相变探测的普适物理机制。我们发现，在一定的参数下，约瑟夫森结量子比特阵列在横向场中表现为反铁磁伊辛模型，耦合传输线谐振器作为玻色子量子探针。我们的研究表明，在临界点处，探针光谱的急剧展宽表明发生了量子相变。
2006-06-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Comparative study of macroscopic quantum tunneling in Bi_2Sr_2CaCu_2O_y intrinsic Josephson junctions with different device structures
研究了两种器件结构的$_2$ $_2$ O $_y$本征约瑟夫森结（IJJ）的宏观量子隧穿（MQT）.一种是只有两个或三个IJJ的纳米厚小台面结构，另一种是在窄桥结构上堆叠数百个IJJ。实验结果表明，对于单约瑟夫森结，从零电压状态开始的第一次开关事件的开关电流分布与传统理论吻合较好，表明前一种器件结构从热激活到MQT区的交叉温度与后一种器件结构一样高。结合MQT机制中量子化能级之间的多光子跃迁的观察，这些结果强烈地表明，所观察到的MQT行为是高$T_c$铜酸盐中单个IJJ所固有的，与器件结构无关。从第一电阻状态的第二切换事件的切换电流分布，这是仔细区分从第一切换，也比较了两个器件结构之间。尽管在热传递环境的差异，两个设备的第二切换事件被发现显示出类似的温度无关的行为高达比第一切换的交叉温度高得多的温度。我们认为，它不能解释的自加热由于耗散电流后的第一次切换。作为可能的候选者，MQT过程的第二开关和电子温度的有效增加，由于准粒子注入进行了讨论。
2009-03-09 cond-mat.supr-con
The two Josephson junction flux qubit with large tunneling amplitude
本文讨论了在两个宏观态之间具有大隧穿振幅的约瑟夫森通量量子比特的固态纳米电子实现。后者可以通过势垒的高度和阱的形式来控制，这是由通量量子比特电路的量子态工程决定的。磁通量子比特最简单的电路是由约瑟夫森纳米级隧道结中断的超导回路。如果隧道结被ScS接触代替，则通过量子位电路的工程设计，可以实质上增加两个宏观上不同的状态之间的隧穿幅度。然而，只有约瑟夫森隧道结特别适合于大规模集成电路和具有当今技术的量子探测器。为了克服这个困难，我们考虑在这里的磁通量子比特与高水平的能量分离之间的“接地”和“激发”状态，它包括一个超导回路与两个低电容约瑟夫森隧道结串联。我们证明，对于两个宏观态之间的共振叠加的实参数的隧穿振幅可以达到大于1K的值。在半经典近似下利用瞬子技术得到的隧穿振幅的解析结果与数值解有很好的相关性。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The effect of Magnetic Field on MQT Escape Time in "Small" Josephson Junctions
研究了外加磁场作用下有限尺寸约瑟夫森结中的宏观量子隧穿现象。众所周知，类点JJ中的MQT问题可归结为研究搓衣板势中量子粒子的势垒下运动。在有限大小的JJ放置在磁场中的情况下，这个问题要复杂得多，因为除了相位之外，电势本身取决于空间变量。我们找到了热激活和宏观量子隧穿机制之间的交叉温度$T_{0}$和逃逸时间$τ_{\mathrm{esc}}$的一般表达式。事实证明，在接近特定值的磁场的交叉温度可以非单调地变化。
2008-07-17 cond-mat.supr-con
A tunable macroscopic quantum system based on two fractional vortices
我们提出了一个基于两个分数阶涡旋的可调谐宏观量子系统。我们的分析表明，钉扎在长约瑟夫森结中约瑟夫森相位的两个人工产生的κ不连续处的两个耦合分数涡旋可以达到产生相干量子振荡的量子区。为此目的，我们将该系统的动力学映射到双阱势中的单粒子动力学。通过调节注入电流的κ不连续性，我们能够控制有效双阱势的参数，以及制备所需的分数涡旋分子的状态。从这个模型得出的参数值表明，这个可调宏观量子系统的实验实现是可能的，与今天的技术。
2013-02-07 cond-mat.supr-con nlin.SI quant-ph
Investigation of low temperature quantum crossover in Josephson junctions
对低温下约瑟夫森结中宏观量子隧穿（MQT）的证据进行了重新评估。扫描偏置逃逸分布已被建模与基于算法的模拟和结果相比，从代表性的实验发表的数据。在分析的数据中未发现预期交叉至MQT的特征。
2017-09-30 cond-mat.supr-con
Macroscopic tunnel splittings in superconducting phase qubits
基于约瑟夫森结的量子比特相干时间对于量子计算来说太短了。最近探测超导相位量子比特的实验揭示了以前在跃迁能谱中看不到的精细分裂。这些分裂被归因于新的微观自由度（微谐振器），一个以前未知的退相干源。我们表明，宏观共振隧穿在极不对称的双势阱的相位量子比特可以有观测结果，是惊人的相似的观测数据。
2005-05-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Controllable manipulation and entanglement of macroscopic quantum states in coupled charge qubits
我们提出了一种实验上可行的方法来耦合约瑟夫森电荷量子比特，产生和检测宏观纠缠态。在量子比特电路中使用了一个大结超导量子干涉器件来实现量子比特的耦合和读出。此外，我们还明确地展示了如何在耦合量子比特系统中实现微波辅助的宏观纠缠。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Synchronization in one-dimensional array of Josephson coupled thin layers
得到了描述一维约瑟夫森耦合层阵列中层间约瑟夫森效应和层内不平衡的自洽宏观方程。我们证明了在Nb-AlO-Nb叠层结和HTSC（本征约瑟夫森效应）中，"非平衡耦合“可以导致有效的空间和时间同步，并形成相干动态电阻态（集体约瑟夫森效应）。我们建议它是在PbBiSrCaCuO中观察到的集体开关现象的起源。
1995-11-21 cond-mat.supr-con supr-con
Testing the Kochen-Specker theorem with Josephson qubits
我们提出了一个{ \it宏观}检验Kochen-Specker定理（KST）的超导量子比特的实验方法。这一定理已经用单光子或中子进行了实验验证，它涉及量子力学（QM）的上下文性和隐变量理论（HVT）的非上下文性之间的冲突。我们首先证明了两个约瑟夫森电荷量子比特可以通过使用由约瑟夫森相位量子比特产生的两级数据总线可控地耦合。接下来，通过引入一种方法来执行预期的联合量子测量的两个分离的约瑟夫森量子比特，我们表明，拟议的量子线路可以证明量子上下文通过测试在宏观水平上的KST。
2008-09-30 astro-ph cond-mat.supr-con quant-ph
Experimental tests for macroscopic phase coherence in magnetic-quasiparticle condensates of insulating spin systems
对于大多数已知的玻色-爱因斯坦凝聚体，已经提供了宏观相干量子态存在的实验证据，例如，从干涉现象的观察、涡旋的形成、约瑟夫森效应的检测，甚至通过超流体行为的表现。然而，对于固体中的任何绝缘自旋系统，没有一个真正的宏观相位相干态的这些标志被报道，其中磁性玻色子准粒子被认为凝聚在量子临界点附近。我们描述了一种尝试，以检测TlCuCl 3的超流行为，并讨论了更详细的实验中，交流的建议。利用两个临界场不同的弱耦合磁绝缘体组成的器件可以探测约瑟夫森效应。我们的结论是，检测的交流。约瑟夫森效应是可行的，适当选择的化合物与现实的材料参数。
2011-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Microwave Josephson Refrigerator
提出了一种基于约瑟夫森效应的微波量子制冷原理。当超导量子干涉器件（SQUID）被含时磁通量穿透时，会引起宏观量子相位的变化，并在SQUID两端产生有效的有限偏压。该电压可以用于将形成干涉仪的超导电极中的一个主动冷却到晶格温度以下。可实现的冷却性能与结构固有的简单性和可扩展性相结合，为量子技术的许多应用铺平了道路。
2016-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum action of the Josephson dynamics
本文用协变背景场方法推导约瑟夫森动力学的单圈量子有效作用量，并与双格点Bose-Hubbard模型精确动力学对比，证明其超越平均场预测。
2025-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Switching current distributions in InAs nanowire Josephson junctions
我们报道了由InAs半导体纳米线制成的纳米混合约瑟夫森结中的开关电流分布。开关电流分布的温度依赖性可以通过Josephson相粒子从倾斜的搓衣板势中逃逸的运动来理解，该运动很好地拟合了宏观量子隧穿、热激活和相扩散模型，取决于温度。利用门电压调节约瑟夫森耦合强度，可以调节逃逸过程的有效温度，这对于发展门可调超导相位量子比特具有重要意义。
2016-05-11 cond-mat.supr-con
Macroscopic quantum tunneling in high-$T_c$ superconductors: the role of collective charge oscillations
本文从理论上研究了强相互作用约瑟夫森结串联阵列中从超导态到电阻态的逃逸率。在低温下，这样的开关是由空间扩展的约瑟夫森相的宏观量子隧穿（MQT）决定的。从热态到量子态的交叉温度的增加，以及MQT逃逸率的巨大增强。这种效应可以通过激发集体电荷振荡形成{ \it电荷瞬子}来解释。利用屏蔽库仑相互作用模型，我们发现我们的分析与最近发表的高$T_c$超导体单晶中MQT增强的实验结果符合得很好。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discrete spectrum of measured parameters of a superconductor nanostructure
由于超导等宏观量子现象的存在，在纳米结构和更大的结构中，原子水平上假设的允许态谱的离散性可以是宏观的。由于宏观离散性，测量参数的跳跃变化可用于某些应用。提出了一种在外部参数变化很小的情况下，测量参数可以发生跳变的装置。该装置由两个超导环和两个约瑟夫森结组成。宏观参数--通过两个约瑟夫森结的超电流的最大值--可以随着决定两个环中的一个环中的超导对的宏观角动量的量子数而改变。
2010-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity-induced macroscopic resonant tunneling
我们分析和数值模拟表明，通过$π$偏置混沌约瑟夫森结的电导增强了几个数量级的短波长制度。我们确定这种效果背后的机制为{ \it宏观共振隧穿}通过一个宏观数量的低能量准简并Andreev水平。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transition Temperature of Josephson Junction Arrays with Long-Range Interaction
我们报告了具有远程相互作用的约瑟夫森结阵列的电阻转变对磁场和阵列尺寸的依赖性的测量结果。由于这些阵列中的每根导线都有大量的最近邻（在我们的例子中是9或18），平均场论应该能很好地描述这个系统。我们的数据同意与此平均场的计算，它预测，Tc（低于该温度的阵列表现出宏观相位相干性）显示出非常强的可扩展性的影响和规模与阵列的大小。
1997-06-17 cond-mat.supr-con
Testing Bell's inequality in constantly coupled Josephson circuits by effective single-qubit operations
在位间不可调的超导电路中（例如，电容）耦合，理想的局部量子操作不能精确地在各个约瑟夫森量子位上执行。在这里，我们提出了一个有效的动态解耦方法，以克服“固定相互作用”的困难，有效地实现量子计算的基本逻辑门。所提出的单量子比特操作和局部测量应该允许用一对电容耦合的约瑟夫森量子比特来测试贝尔不等式。除了光谱分析[Nature \textbf{421}，823（2003）; Science \textbf{300}，1548（2003）]之外，这提供了一种强有力的方法来验证两个固定耦合的约瑟夫森量子比特之间宏观量子纠缠的存在。
2005-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dynamical tunneling in macroscopic systems
我们研究了受驱动Duffing振子中的宏观动力学量子隧穿（MDQT），它具有约瑟夫森结物理和纳米力学的特性。在这种系统的稳定共存态之间的共振条件下，我们计算了隧穿率。在与热浴耦合的宏观系统中，MDQT可以被驱动诱导的激活所掩盖。我们比较这两个过程，确定条件下，隧道可以检测到与目前的实验手段，并提出了一个协议，其观察。
2007-06-20 cond-mat.supr-con
Switching Current Measurements of EuBa2Cu3Oy Intrinsic Josephson Junctions
研究了两种不同各向异性参数γ（=（m*c/m*ab）1/2）的EuBa 2 Cu 3 O y（Eu 123）本征约瑟夫森结（IJJs）的开关动力学.与Bi 2212中的弱耦合IJJ相比，由于Eu 123 IJJ的强耦合性质，在它们的开关电流分布P（I）中观察到了与单堆约瑟夫森结的热激活逃逸模型的显著偏离。这表明在高温液态He中观察到宏观量子隧穿。
2007-05-11 cond-mat.supr-con
Emission of Terahertz Waves from Stacks of Intrinsic Josephson Junctions
通过将介观Bi2Sr2CaCu2O8（BSCCO）晶体图案化成电磁谐振器，大量本征约瑟夫森结的振荡可以同步到宏观相干态，并伴随着强连续波太赫兹辐射的发射。发射的温度依赖性由谐振器中的自加热的相互作用和本征约瑟夫森结的再俘获决定，这可以产生发射功率的强烈非单调温度依赖性。此外，谐振器的适当成形产生具有电压可调谐发射频率的太赫兹源。
2009-01-27 cond-mat.supr-con
