Multi-photon transitions between energy levels in a current-biased Josephson tunnel junction
在低温下，对小电流偏置约瑟夫森隧道结在弱微波辐射下从零电压态的逃逸进行了实验研究。的结开关电流分布的测量表明的宏观量子隧穿的相位以下的交叉温度$T^{\star} \approx 280 \rm{mK}$。在低于$T^{\star}$的温度下，我们观察到单光子和\emph{multi-photon}之间的结能级的过渡，通过施加微波辐射的频率范围之间的$10 \rm{GHz}$和$38 \rm{GHz}$的结。这些观察结果反映了只包含少量能级的结势的非谐性。
2002-06-13 cond-mat.supr-con
Resonant transport through midgap states in voltage-biased Josephson junctions of d-wave superconductors
本文从理论上研究了d波超导体偏压平面结中的交流约瑟夫森效应。对于某些取向的超导体，电流-电压特性曲线在有限电压处出现电流峰值。我们挑选出相关的物理过程，并写出一个电流的解析公式，它清楚地表明了中能隙态是如何作为共振并产生峰值的。我们提出了一个可能的解释的零偏压电导峰，最近发现在实验中的晶界结的高温超导体，在共振传输通过midgap态的准粒子经历多次Andreev反射。我们注意到，在我们的框架内，零偏置电导峰出现在d波超导体的相当透明的约瑟夫森结中。
1998-11-20 cond-mat.supr-con
Voltage-biased I-V characteristics in the multi-Josephson junction model of high T$_c$ superconductor
利用多约瑟夫森结模型，研究了电压偏置的I-V特性。与单结的情况不同，I-V特性表现出复杂的行为，这是由于充电效应介导的超导相位差之间的层间耦合。我们发现，存在三个特征区域，这是确定的跳跃和尖点的I-V曲线。在低电压区，总电流是周期性的三角函数增加和快速下降。然后，一种混沌区域被跟踪。当电压高于一定值时，总电流为简谐振荡，I-V特性与电流偏置情况一样形成多支路结构。上述现象是层间耦合的结果，可以用来证实磁滞分支形成的层间耦合机制。
1999-08-24 cond-mat.supr-con
Vortices and Quantum tunneling in Current-Biased 0-π-0 Josephson Junctions of d-wave Superconductors
从理论上研究了由高温超导体制成的电流偏置0-π-0约瑟夫森结。当π结的长度足够大时，该结在π结的两端包含涡旋-反涡旋对。利用正弦-戈登方程计算了涡旋所携带的磁通量。结果表明，随着涡流间距的减小，涡流的磁通量被抑制到零。通过施加外部电流，涡旋的方向被反转，并且产生电压脉冲。计算这种转变所需的电流和产生的脉冲能量。本文还研究了该跃迁中的宏观量子隧穿效应。隧穿率已被评估的有效哈密顿量与一个自由度。
1997-01-21 cond-mat.supr-con
Anomalous transport in biased ac-driven Josephson junctions: Negative conductances
本文研究了受驱动、电容并联和反向并联的约瑟夫森结中的经典反常电输运。新的运输现象被确定在混乱的制度时，结受到两个，一个时间周期性（交流）和一个恒定的，偏置（直流）电流。结上电压对直流电流的依赖性表现出异常输运特性的丰富多样性：特别地，取决于所选择的参数状态，我们可以识别零直流偏置附近的所谓的绝对负电导、负微分电导的发生，以及在越过零电导之后，在远离零直流偏置的非平衡响应区出现负非线性电导。
2008-02-27 cond-mat.supr-con
Critical current for an insulating regime of an underdamped current-biased topological Josephson junction
我们分析研究了欠阻尼电流偏置拓扑约瑟夫森结。首先，我们考虑了一个简化的模型在零温度下，其中的奇偶性的非本地费米态形成的马约拉纳束缚态（MBSs）本地化的结是固定的，并表明，在这种情况下，从绝缘到导电状态的转变是由单准粒子隧穿，而不是由库珀对隧穿在非拓扑约瑟夫森结。这导致从绝缘状态到导电状态的转变的临界电流显著降低。我们建议，如果系统的长度是有限的，从绝缘到导电状态的过渡发生在指数更高的偏置电流，由于杂交的状态与不同的奇偶校验作为结果的重叠的MBS本地化的结和拓扑纳米线形成的结的边缘。最后，我们讨论了如何通过测量不同外加磁场值下绝缘状态的临界电流来实验确定MBS的出现。
2020-08-31 cond-mat.supr-con
Quantized resonator field coupled to a current-biased Josephson junction in circuit QED
利用拉格朗日方法推导了电流偏置约瑟夫森结分流的$λ$ /4谐振腔的哈密顿量。数值分析了该系统的本征态和量子动力学，表明该系统可以作为弱入射微波场的有效探测器。
2014-03-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Superconducting diode from flux biased Josephson junction arrays
提出了一种在约瑟夫森结磁通偏置超导电路中实现超导二极管效应的方法。到目前为止，对超导二极管效应的观察仅限于相当奇特的材料平台。在理论上，它依赖于约瑟夫森结的电流相位关系的非正弦形式。在这里，我们将展示如何在没有任何此类要求的情况下在超导电路中设计二极管效应。唯一必要的成分是标准的正弦约瑟夫森结和磁通偏置线，它们在可扩展的工业硅芯片超导设计过程中很容易获得。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling Josephson qubits via a current-biased information bus
没有直接相互作用的约瑟夫森量子比特可以通过将它们顺序连接到信息总线来有效地耦合：将电流偏置的大约瑟夫森结视为具有可调频率的振荡器。任何量子位和总线之间的耦合都可以通过调制施加到该量子位的磁通量来控制。这种可调谐的选择性耦合提供了两个量子比特的纠缠态，用于实现基本的量子逻辑运算，并用于实验测试贝尔不等式。
2004-08-02 cond-mat.supr-con quant-ph
Microwave impedance of a dc-biased Josephson Fluxonic Diode in the presence of magnetic field and rf drive
本文计算了直流偏置约瑟夫森磁通二极管（JFD）在直流磁场和射频激励下微波阻抗的变化规律。对于由低于其等离子体频率的非常低的微波激发激发的有限长度的JFD，施加的直流磁场增加了涡旋和反涡旋（VAV）对产生的速率，这将微波电阻微调到比其零场微波电阻（R0）多几个因子。在这种情况下，增加一个直流偏置移动VAV的JFD的微波阻抗的振荡的功能，无论是在正向或反向偏置。结果，微波电阻在正向偏压下增加到30 R0，尽管阻尼参数（\b{eta}）可以限制这种增加。另一方面，尖锐的相位滑移被视为在反向偏置模式的过阻尼JFD的电抗，而增加微波激励的频率或幅度导致前所未有的电阻的影响，这是描述。
2017-09-19 cond-mat.supr-con
Insulating regime of an underdamped current-biased Josephson junction supporting $\mathbb{Z}_3$ and $\mathbb{Z}_4$ parafermions
我们解析地研究了支持$\mathbb{Z}_n$赝费米子的电流偏置拓扑约瑟夫森结。首先，我们表明，在一个无限大的系统中的一对parafermion的结上可以在$n$不同的状态;的$2π{n}$周期性的结的相电位的结果在一个显着的抑制的最大电流$I_m$的欠阻尼结的绝缘制度。其次，我们研究了一个现实的有限大小的系统的行为，避免水平交叉分裂$δ$的特点。我们考虑两个限制的情况下：当相位演化可以被认为是绝热的，这导致在有效电位的周期性降低，和相反的情况下，当朗道-齐纳转换恢复的$2π{n}$周期性的相位电位。由此产生的电流$I_m$是指数不同的相反的限制，这使我们能够提出一种新的检测方法来建立在实验系统中的parafermion的外观，基于测量$I_m$在不同的分裂值$δ$。
2020-12-16 cond-mat.supr-con
Strong mechanically-induced effects in DC current-biased suspended Josephson junctions
超导性是宏观尺度上量子相干性的结果。由金属或绝缘弱连接分开的两个超导体表现出交流约瑟夫森效应-直流电压偏置转换为交流超电流。该电流可用于激活悬挂的薄弱环节中的机械振荡。由于直流电压偏置条件在实验中很难实现，因此我们从理论上分析了如何利用约瑟夫森效应在纯直流电流偏置的实验相关条件下激活和检测机械振荡。我们首次揭示了如何改变机电耦合的强度，结果在两个定性不同的制度，显示出戏剧性的影响的振荡的直流电流-电压特性的设备。这些现象包括弱耦合时出现Shapiro状平台，强耦合时出现突然的机械诱导再俘获。我们的预测，可测量的最先进的实验设置，允许使用DC技术的谐振器的频率和品质因数的确定。
2017-09-05 cond-mat.supr-con
Giant Triplet Proximity Effect in $π$-biased Josephson Junctions with Spin-Orbit Coupling
在扩散约瑟夫森结中，超导体之间的相位差$ϕ$强烈地影响着分离它们的层的光谱特征。直到最近才有实验报道了对均匀小间隙及其相位调制的观测，证明了与迄今为止的理论预测一致--在$ϕ=π$处消失的小间隙。值得注意的是，我们发现，在存在固有的自旋-轨道耦合的一个巨大的邻近效应，由于自旋三重态库珀对可以在$ϕ=π$开发，在完全相反的抑制邻近效应没有自旋-轨道耦合。在这里，我们报告了这种效果的数值和分析相结合的研究，证明其存在完全基于对称性参数，这使得它独立于实验中使用的具体参数。我们表明，三重态的光谱签名是存在于整个铁磁层。我们的发现为人工创造、控制和分离自旋三重态超导性提供了一种新的方法。
2015-06-19 cond-mat.supr-con
Cooper Pair Box Coupled to a Current-Biased Josephson Junction
研究了由约瑟夫森电荷量子比特、电容耦合到电流偏置的约瑟夫森结组成的量子超导电路的动力学。在某些条件下，量子比特和结的本征态变得纠缠。在弱耦合条件下，我们得到了这些态的时间演化。拉比振荡的发生是由于结中单个振荡量子的自发发射和再吸收。我们讨论了一种可能的方法来实验确定的量子态的结，从而观察拉比振荡。
2002-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diode effects in current-biased Josephson junctions
本文为弱阻尼约瑟夫森结的切换和俘获电流中的类二极管效应建立理论，揭示其分别源于非对称电流-相位关系和非对称准粒子电流，并通过微观模型为识别非互易性微观起源提供指导。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall 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
Non-Hermitian phase-biased Josephson junctions
本文研究了与正常态库耦合产生的非厄米相位偏置约瑟夫森结，发现其低能谱中存在拓扑稳定的例外点，且相应超电流在该点呈现发散特性，为增强约瑟夫森结灵敏度提供了新途径。
2024-11-12 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
Non-Hermitian multiterminal phase-biased Josephson junctions
本文研究多超导体形成的非厄米约瑟夫森结，发现由超导相位与非厄米性共同决定的奇异点，并揭示其在拓扑保护、超流增强及高维非厄米超导现象中的潜力。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gap resonance in the classical dynamics of the current-biased Josephson tunnel junctions
这项工作报告了一种新的时域表达式的电流响应内核的BCS超导体之间的约瑟夫森隧道结一般具有不同的能隙，并使用它来模拟这种结的经典动力学。模拟结果显示了一个动态的制度，其特征在于约瑟夫森振荡和间隙振荡之间的共振的电流内核，以前没有研究过的渐近。除了隧道结在低于能隙的电压下的通常的“惯性”滞后特性之外，谐振本身表现为电流偏置结在高于能隙的电压范围内的直流电流-电压特性中的滞后。与间隙谐振相关的IV曲线的特征（包括间隙上的滞后）应该在利用具有相对大但可实现的电流密度的高质量约瑟夫森隧道结的许多结构和器件中显现出来。
2021-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Strong Coupling of a Cavity QED Architecture for a Current-biased Flux Qubit
我们提出了一个电流偏置超导磁通量子比特的腔量子电动力学（QED）结构。通过使用来自电路谐振器的电流模式的偏置电流来执行量子位操作。如果结的相位差要与偏置电流耦合，则约瑟夫森结应该以不对称的方式布置在量子比特回路中。我们的量子电动力学方案提供了一个强耦合之间的磁通量子比特和电路的传输线谐振器。
2011-06-15 cond-mat.supr-con
Chaotic states of rf biased Josephson fluxonic diode
本文报道了在RCSJ模型下，在磁场、射频驱动和直流偏置电流作用下约瑟夫森磁通二极管（JFD）混沌的模拟结果。这种非线性器件的动态行为被映射为损耗，偏置，频率和射频激励的幅度的函数，从而找到可持续的磁通振荡区域在微波应用中。结果表明，当直流偏压或射频激励低于特定值时，混沌不会发生，但损耗项可以改变这种状态而不受射频频率的影响。试图解释的参数映射的混沌区域的边界。
2017-09-19 cond-mat.supr-con nlin.CD
Quantum computation with Josephson-qubits by using a current-biased information bus
我们提出了一个有效的方案来操纵存储在超导纳米电路中的量子信息。约瑟夫森量子位通过它们与信息总线的单独相互作用耦合，大电流偏置的约瑟夫森结被视为具有可调频率的振荡器。总线一次仅顺序地耦合到一个量子位。没有任何直接相互作用的远距离约瑟夫森量子位可以通过与总线顺序地独立地相互作用来间接地彼此耦合，经由总线中的振动量子的激发/去激发。这是一个超导模拟的成功离子阱实验的量子计算。我们的方法不同于以前的方案，同时耦合两个量子位到总线上，而不是他们的顺序耦合在这里考虑。利用这些可调谐的选择性耦合可以实现有意义的量子逻辑门。在Bloch-Redfield形式主义内分析了所提出的量子系统的退相干性质。某些重要的实验参数的数值估计。
2004-07-27 cond-mat.supr-con quant-ph
Solitonic thermal transport in a current biased long Josephson junction
研究了温度偏置长约瑟夫森隧道结中的相干能量和热输运，一个孤立子，在偏置电流的驱动下稳定漂移。我们证明了通过结的热输运可以由偏置电流控制，因为它决定了漂移孤子的稳态速度。我们研究了影响孤子动力学的阻尼对热输运的影响。事实上，孤子局部地影响流过结的功率，并且可以引起器件温度的变化。当孤子速度增加到接近其极限值时，即，的Swihart速度，我们证明了孤子诱导的热效应显着修改。最后，我们讨论如何适当的材料选择的超导体形成的结是必不可少的，因为短的准粒子弛豫时间需要观察快速的热效应。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manifestation of a spin-splitting field in a thermally-biased Josephson junction
研究了铁磁绝缘体-超导体（FI-S）双层膜隧道耦合到超导电极的约瑟夫森结的行为。我们发现，在FI-S双层膜中诱导的自旋分裂场的存在加强了结构中的约瑟夫森耦合。这种强化表现为临界电流$I_c$随交换场振幅的增加而增加。此外，如果通过温度偏置使结脱离平衡，则可以强烈地增强效果。我们提出了一个现实的设置来评估实验的感应交换场的大小，并预测相对于平衡的$I_c(T)$曲线（$T$是温度）的剧烈偏差。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Hall current and spin polarization in an electrically biased SNS Josephson junction
本文计算了超导体-正常2DEG-超导体（SNS）约瑟夫森结中直流电偏压引起的自旋霍尔电流和自旋极化的时间周期性。我们假设正常系统中电子的能带能量由于Rashba自旋轨道耦合而分裂。输运参数已计算内的扩散近似和使用微扰展开在一个小SN接触透明。我们发现，与稳态约瑟夫森效应相反，自旋霍尔电流不会变为零。除了由Cooper对跃迁到三重态引起的直接邻近效应之外，自旋电流和极化还由与电荷不平衡相关联的周期性电场驱动。
2011-09-01 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
Cooper Pair Transport in a Resistor-Biased Josephson Junction Array
研究了通过片上Cr电阻偏置的小Al约瑟夫森结长阵列的直流输运特性。IV-特性显示了一个大的库仑阈值电流以及负斜率区域，表明自治布洛赫振荡的制度，高达相当高的频率f = I/2 e ~1 GHz，与其他团体报道的单结。另一方面，小深度的回弯意味着低占空比和宽频谱的振荡，这归因于偏置电阻器的阻抗不够高。在一个小的偏置电流的自我维持的开关过程中被用来研究的开关电压的统计数据，并确定被发现大大超过几何结电容的有效布洛赫电容。
2006-10-30 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
Josephson effects in an alternating current biased transition edge sensor
我们报告的实验证据的交流约瑟夫森效应的过渡边缘传感器（TES）工作在频域复用器和偏置的交流电压在MHz的频率。通过测量传感器的非线性阻抗来观察效果。TES被视为一个弱链接的超导系统，并在反向分流结模型框架内。我们提供了一个完整的理论解释的结果，通过找到系统的非惯性Langevian方程的解析解，并计算检测器的非线性响应的大交流偏置电流中存在的噪声。
2016-04-02 cond-mat.supr-con physics.ins-det
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
Superconducting phase qubit based on the Josephson oscillator with strong anharmonicity
在屏蔽参数为$β_L = (2π/Φ_0)LI_c \approx 1$的射频SQUID的基础上，提出了一种超导相位量子比特，并由半通量量子$Φ_e=Φ_0/2$偏置。由于余弦约瑟夫森势和抛物线磁能势的相互作用，可以在该系统中实现显著的非谐性（$> 30%$），该非谐性最终导致阱的四次多项式形状。这个全局最小值中的两个最低本征态完全适合于对电荷变量不敏感的量子位，偏置在最佳点，并允许有效的色散读出。此外，该量子位中的跃迁频率可以在允许可变量子位-量子位耦合的可观范围内调谐。
2009-08-27 cond-mat.supr-con
Temperature Dependence of Critical Current Fluctuations in Nb/AlO$\mathrm{_{x}}$/Nb Josephson Junctions
我们测量了Nb/AlO $_{\mathrm{x}}$/Nb约瑟夫森结的低频临界电流噪声。未分流结偏置以上的间隙电压和反向分流结偏置附近的临界电流，$I_{c}$，已被测量。对于这两种情况，$δI_{c}/I_{c}$的谱密度$S_{i_{c}}(f)$与$1/f$成正比，与面积$A$成反比，并且在$J_{c}$中与$J_{c} \equiv I_{c}/A$无关，其系数接近20。对于在4.2 K下测量的所有器件，当缩放到A = 1 $μ$ m $^{2}$时，$S_{i_{c}}$（1 Hz）$= 2.0 \pm 0.4 \cdot 10^{-12}$/Hz。我们发现，从4.2 K到0.46 K，$S_{i_{c}}(f)$随温度线性下降。
2008-12-16 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
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
Temperature-biased double-loop Josephson flux transducer
本文从理论上研究了一种特殊设计的热偏置隧道约瑟夫森结的临界电流行为。在这种结中，结的电极被封闭在两个不同的超导环中，两个超导环被独立的磁通量穿过。在这种设置中，超导间隙可以通过穿过回路的磁通量独立地修改。我们通过改变不对称参数，即，零温度超导间隙$δ=Δ_{10}/Δ_{20}$与两个环的温度之间的比率。我们证明了一个磁控阶跃响应的临界电流，出现即使在一个对称的结，$δ=1$。最后，我们讨论的最佳工作条件和高响应的临界电流的小变化的磁通量，报告良好的性能的传感器，具有高的传递函数，取决于工作点和质量的结。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Circuit-QED with phase-biased Josephson weak links
通过将超导弱连接耦合到微波谐振器，最近的实验探测了光谱，并实现了各种系统中Andreev态的量子操纵。然而，共振器的响应变化的Andreev能级，这是费米性质的占用的定量理解，是失踪。在这里，使用Bogoliubov-德Gennes形式主义来描述的弱链接和一般配方的耦合到谐振器，我们计算的位移的谐振器频率作为一个函数的水平占有率和描述如何过渡诱导相或电场微波驱动器。我们应用这种形式主义来分析最近的实验结果，超导原子接触和半导体纳米线约瑟夫森结使用电路QED技术。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antibunched photons emitted by a dc biased Josephson junction
我们的实验表明，直流偏置的约瑟夫森结与一个足够高的阻抗微波谐振器串联发射反聚束光子。我们的谐振器是由一个简单的微制造的螺旋线圈，谐振频率为4.4 GHz，达到1.97 k $Ω$的特性阻抗。从谐振腔泄漏出的功率的二阶关联函数在零延迟处下降到0.3，这表明由电路以每秒6个$10^7$光子的速率发射的光子的反聚束。结果发现与我们的理论预测定量一致。这个简单的方案可以提供一个有效的和明亮的单光子源在微波领域。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Evidence for 4e charge of Cooper quartets in a biased multi-terminal graphene-based Josephson junction
在约瑟夫森结（JJ）中，库珀对通过超导体之间的Andreev束缚态（ABS）传输。多终端JJ弱连接中的ABSs可以相干地杂化不同超导电极间的两个库珀对，产生包含四个费米子纠缠的库珀四重态CQ.这些CQ-ABS的能谱可以通过由于AC约瑟夫森效应而偏置MT-JJ来控制。在这里，使用门可调谐的四端石墨烯JJ补充与通量环，我们构建CQ与可调光谱。临界四重态超电流表现出与4 e电荷相关的磁振荡，从而提供了纠缠CQ-ABS之间干涉的证据。在有限的偏压下，我们发现直流四重态超电流表现出非单调的偏压依赖行为，归因于不同Floquet带之间的Landau-Zener跃迁。我们对相干非平衡CQ-ABS的实验演示为基于MT-JJ的人工拓扑材料的设计提供了一条途径。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-dependent charge and heat current in thermally biased short Josephson junctions formed at helical edge states
本文研究二维拓扑绝缘体螺旋边缘态形成的短约瑟夫森结中相位依赖的电荷流与热流，发现相位诱导的零能不对称不足以产生耗散热电电流，与长结行为形成对比，并给出了热流幅度的决定因素。
2023-08-11 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
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
Exact Duality at Low Energy in a Josephson Tunnel Junction Coupled to a Transmission Line
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，物质与量子现象）；Physics Department, University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；Google Quantum AI（谷歌量子AI）
研究揭示了 Josephson 隧穿结耦合传输线在低能行为中的精确对偶性，通过参数变换将电荷偏置与磁通量偏置系统联系起来，揭示了系统的自对偶性和临界行为。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Multipair DC-Josephson Resonances in a biased all-superconducting Bijunction
全超导双结由一个中心超导体与两个横向超导体接触组成，从而产生非局域交叉Andreev反射。然后，除了分离的常规约瑟夫森结的通道之外，出现了新的库珀对的相关传输通道。我们研究这个系统中的配置，超导体连接通过栅极可控量子点。多对相位相干共振和相位相关的多个Andreev反射都获得时，横向超导体的电压是相称的，他们添加到通常的本地耗散输运由于准粒子。两对共振（四重态）以及其他一些高阶多对共振在低电压下发生π位移。当电压与点电平谐振时，点控制可用于显著增强多对电流。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering theory of superconductive tunneling in quantum junctions
我们提出了一个在Bogoliubov-de Gennes量子力学的散射公式内的单模结中隧穿的一致性理论。考虑了直流约瑟夫森效应和直流准粒子输运。弹性准粒子散射结确定平衡约瑟夫森电流。我们讨论了隧道结中Andreev束缚态的起源及其在平衡Josephson输运中的作用。相反，准粒子隧穿电压偏置结是由非弹性散射。导出了非弹性散射振幅的一般表达式，计算了各种电压下的准粒子电流，着重讨论了亚带隙隧道电流的性质和亚谐波带隙结构的本质。
1996-10-11 cond-mat.supr-con
Enhancement of Josephson quasiparticle current in coupled superconducting single-electron transistors
电压偏置超导单电子晶体管（SSET）中的约瑟夫森准粒子（JQP）循环结合了相干库珀对隧穿和非相干准粒子衰变。我们已经测量了通过独立偏置的SSET上的JQP周期时，两个SSET的有一个很强的互电容耦合的电流流动的影响。我们发现，除其他效果外，在一个SSET的JQP电流增强的准粒子电流的存在下，在其他SSET。耦合SSET系统的简化模型再现的增强效果。
1999-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Model of multiphoton transitions in a current-biased Josephson junction
本文提出了一个简单的电流驱动约瑟夫森结准束缚态间多光子跃迁模型。通过在结上施加频率和幅度可控的交流电压来诱导跃迁。当交流频率等于接地和第一激发准束缚态之间的分裂的n倍时，电压引起跃迁。我们计算的过渡矩阵元素的直流偏置电流I的函数，和交流电压的频率和幅度，代表结参数。我们还计算了频率依赖的吸收系数，通过解决相关的布洛赫方程时，交流振幅是足够小的。在这种情况下，吸收系数是以n光子吸收频率为中心的洛伦兹线的总和，其强度与矩阵元素的平方成比例。对于固定的交流电压幅值，n光子跃迁速率通常随n的增加而减小。我们还发现了一个特征的奇偶效应：吸收系数通常随I的n偶数增加，但随n奇数减少。我们的结果同意定性与最近的实验。
2008-06-21 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
Tunable pseudogaps due to non-local coherent transport in voltage-biased three-terminal Josephson junctions
研究了在对称偏压下$N=3$超导体结中的邻近效应。选择偏置是为了突出在两个以上的超导体之间相干地交换多个库珀对的传输过程的作用。这样的非本地过程可以在直流响应中进行研究，其中本地传输过程没有贡献。我们专注于邻近诱导的正常态密度，我们调查在一个广泛的参数空间。我们揭示了深和高度可调的pseudogap和其他丰富的结构的存在。这是由于静态邻近效应，这是不存在的$N=2$和敏感的紧急超导相关联的非本地相干运输。与$N=2$的结果相比，我们发现多个Andreev反射的特征峰的相似性。我们讨论了电子空穴退相干和各种类型的结的不对称性的影响。我们的预测可以用隧道光谱学进行实验研究。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting triode effect in a quantum-dot Josephson junction with a biased top gate
Nankai University（南开大学）；Fudan University（复旦大学）；Peking University（北京大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文提出在非对称量子点约瑟夫森结中通过顶栅打破宇称对称性，实现可调谐的超导三极管效应，并展示了高度不对称的Shapiro台阶以实现全量子化超流整流。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Interaction-induced negative mobility: realization in a system of two coupled Josephson junctions
一个过阻尼动力系统，偏置的外部恒定的力量，不表现出负的迁移率。然而，当系统与其副本耦合时，可能会出现负迁移。我们展示了它的实验实现系统的两个耦合的反向分流约瑟夫森结的例子。第一结由恒定电流直流偏置，由无偏置谐波电流交流驱动。在所提出的设置中，可以通过仅操纵第一结来控制第二结的输运性质。我们证明，第二结可以表现出绝对负电阻（ANR）接近零偏置和负电阻的非线性制度（NNR）。这些反常的输运特征发生在耦合常数的受限窗口。
2010-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Quartet currents in a biased three-terminal diffusive Josephson junction
本文用量子电路理论研究对称偏置三端扩散 Josephson 结中的四重态与 MAR 直流电流，揭示电压、透明度和退相干导致的符号变化，并给出低透明度不对称耦合下的微扰解析结果。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hot-spot formation in stacks of intrinsic Josephson junctions in Bi2Sr2CaCu2O8
对Bi_2Sr_2CaCu_2O_8（BSCCO）本征约瑟夫森结堆的温度分布和热斑的形成进行了实验和数值研究。超导堆在所有结都是电阻性的状态下被偏置。在这个系统中的热点的形成所示，主要是从BSCCO的c轴电阻率在低温下的强烈的负温度系数。这导致热点中的最高温度可以低于或高于超导转变温度Tc的情况。数值模拟结果与实验结果吻合较好。
2013-05-20 cond-mat.supr-con
