Spatiotemporal Stochastic Resonance in Fully Frustrated Josephson Ladders
我们考虑了外磁场中的约瑟夫森结梯形结构，每个元格有半个磁通量子。当受外部电流驱动时，在时间上具有周期性，在空间上具有交错性，这样的完全受挫系统被发现在热噪声的影响下显示时空随机共振。这种共振行为进行了研究，数值和解析，揭示了显着的各向异性的影响，并产生丰富的物理。
2000-12-16 cond-mat.supr-con
Switching and symmetry breaking behaviour of discrete breathers in Josephson ladders
我们研究了最近在约瑟夫森阶梯实验中观察到的旋转呼吸子。我们描述的开关机制，其中旋转路口的数量增加。在接近开关的区域，我们发现频率锁定、倍周期、准周期行为和对称性破缺都发生了。这表明在开关过程中发生了混沌动力学。接近开关的感应磁通急剧增加，显然在开关机制中起着重要作用。我们还发现了三个临界频率是独立的耗散常数$α$，只要$α$是不是太大。
2000-04-05 cond-mat.supr-con
Breather decay into a vortex/anti-vortex pair in a Josephson Ladder
我们提出了一个新的行为，其中涉及离散的呼吸和涡的约瑟夫森阶梯的实验证据。呼吸可以被看作是旋涡/反旋涡对的产生和随后的湮灭。外部施加的磁场破坏了涡流/反涡流对称性，并导致呼吸器分裂。涡旋或反涡旋的运动产生多部位呼吸器，其总是在原始呼吸器的一侧或另一侧，这取决于所施加场的符号。这种不对称性的应用领域的实验观察。
2014-03-18 cond-mat.supr-con
Edge currents in frustrated Josephson junction ladders
在大电容极限下，对具有对角耦合和开边界条件的准一维阻挫约瑟夫森结梯进行了数值研究。我们导出了这个约瑟夫森结阶梯的能量与类似的紧束缚模型的哈密顿量的期望值之间的对应关系，并说明了在具有均匀密度的单粒子态的子空间中，整个超导链的态是如何等价于紧束缚模型的最小能态的.为了满足均匀密度的约束，梯形的超导态被写为紧束缚模型的允许k-态的线性组合与开放边界。在参数t（梯级内和梯级间约瑟夫森耦合之间的比率）的临界值以上，阶梯在边缘处自发地产生电流，随着t的增加，电流扩散到本体，直到达到完全覆盖。超过一定的t值，随着阶梯的大小而变化（对于无限大小的阶梯，t = 1），边缘电流被破坏。在紧束缚模型中，值t = 1对应于两个带之间的间隙的打开。我们认为，边缘电流的消失与此间隙开放是不是巧合，这表明这些边缘电流状态的拓扑起源。
2016-07-27 cond-mat.supr-con
Spectral properties of the ladder-like Josephson junction array
本研究理论分析梯状多列电感耦合约瑟夫森结阵列的谱特性，推导了含平带δ项与3N−2个奇点的态密度，并用类切比雪夫正交多项式解析给出任意波数下等离子体波振幅的空间分布。
2024-12-10 cond-mat.supr-con
Nonlocal Josephson diode effect in minimal Kitaev chains
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Kyoto University（京都大学）
研究三根横向耦合的最小Kitaev链系统中非局域约瑟夫森效应的出现，并利用其实现非局域约瑟夫森二极管效应，通过中间链的交叉安德里亚诺夫反射与电子隧道效应不平衡，产生非对称的2π周期相位依赖安德里亚诺夫谱，从而实现非局域约瑟夫森二极管效应。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Fractionalization in a Josephson Ladder
数值计算表明，在具有周期性边界条件的约瑟夫森阶梯中，在适当的横向磁场作用下，涡旋激发可以自发地分裂成两个或多个分数阶激发。如果阶梯有N个格元，并且N可以被整数q整除，则在每个格元1/q通量量子的横向场中，基态是每q个格元一个通量子的规则图案。当一个额外的通量被添加到阶梯中时，它分裂成q个分数通量，每个通量携带1/q个涡度单位。分数磁通子基本上是底层1/q晶格的基态的不同畴之间的壁。分数磁通子在相同的施加电流下都被脱钉，并作为一个单元移动。对于一定的应用领域和梯子的长度，我们表明，有孤立的分数磁通。它示出的分数磁通量将产生一个时间平均的电压相关的特征方式的交流电压频率。
2005-11-21 cond-mat.supr-con
Breathers in Josephson junction ladders: resonances and electromagnetic waves spectroscopy
本文研究了约瑟夫森结中动态局域态（离散呼吸子）与线性电磁激发之间的共振相互作用。通过利用直接数值模拟，我们发现，这种相互作用表现为共振步骤和各种急剧的开关（电压跳变）的电流-电压特性。此外，交流振荡远离呼吸中心（呼吸机尾部）的功率显示奇异性，因为外部施加的直流偏置降低。所有这些功能都可以映射到频谱的EE已经推导出解析和数值。使用改进的分析呼吸机尾部，一个频谱的EE开发。呼吸机不稳定性的本地化EE驱动的性质成立。
2001-03-13 cond-mat.supr-con
Long-range Kitaev Chains via Planar Josephson Junctions
我们展示了如何最近提出的固态Majorana平台，包括一个平面约瑟夫森结接近的2D电子气（2DEG）与Rashba自旋轨道耦合和塞曼场可以被视为一个有效的一维（1D）Kitaev链与长程配对和跳跃条款。我们强调如何耦合的1D系统可以通过改变实验现实的参数进行调整。我们还表明，该映射是强大的混乱通过计算的Clifford伪谱指数在真实空间中的远程Kitaev链跨越几个拓扑阶段。这种映射开辟了使用当前的实验装置来探索具有非标准和可调耦合的一维拓扑超导体的可能性。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kinetic obstruction to pairing in the doped Kitaev-Heisenberg ladder
University of Missouri（密苏里大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Quantum Science Center（量子科学中心）；Materials Science and Engineering Institute, University of Missouri（密苏里大学材料科学与工程研究所）
研究掺杂Kitaev-Heisenberg阶梯中配对阻抗，揭示动能对超导相关性的影响及不同掺杂水平下的相变特性。
2026-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting states and depinning transitions of Josephson ladders
我们提出了解析和数值研究的开口约瑟夫森梯形阵列的钉扎超导态，忽略电感，但考虑到边缘效应。处理的边缘效应微扰，我们发现这些超导状态-无涡，完全受挫和单涡状态-作为直流偏置电流$I$和挫折$f$的函数的解析近似。使用分叉理论推导出脱钉电流和临界挫折的公式，当$I$和$f$变化时，超导态消失或失去动态稳定性。结合这些结果，得到系统相对于$I$和$f$的零温稳定性图。为了突出边缘的影响，我们比较这个动态稳定图的热力学相图的无限系统的边缘已被忽略。我们简要说明如何扩展我们的方法，包括自感。
1998-05-30 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Multiple Topological Phase Transition in Kitaev Ladder Topological Superconductors
受InSb纳米线超导体系统的启发，我们研究了一维拓扑超导体平行放置的系统。这将是一个很好的模拟梯子的Kitaev链。该系统经历了多个拓扑相变，其中的马约拉纳费米子的数量的变化作为链间超导配对的函数。我们通过明确计算拓扑数和能带结构来解析确定拓扑相图。它们显示了与梯子的腿数有关的奇偶效应。当链间和链内超导对之间的相对相位为0或$π$时，系统属于由$\mathbb{Z}$指数表征的BDI类，否则属于由$\mathbb{Z}_2$指数表征的D类。这种拓扑类的变化可以通过施加约瑟夫森电流或外加磁场引起，并且可以通过测量零偏微分电导来观察。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Phases of a Strongly Disordered Two-Legged Josephson Ladder
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
研究强无序两腿Josephson阶梯的量子相变，发现三种无序主导相，包括介于无序超导体和绝缘体之间的Bose玻璃相。
2025-12-22 cond-mat.supr-con
Commensurability in One Dimension and the Josephson Junction Ladder
利用传输矩阵方法研究了无荷电效应时磁场中的约瑟夫森结梯形结构。的传输矩阵的本征值的数值，给出了确定的不同阶段的阶梯。基态的空间周期性表现出魔鬼的阶梯作为磁通量填充因子f的函数。如果横向约瑟夫森耦合是变化的连续超导正常过渡在横向上观察到的，类似于在动力学系统中的KAM轨迹的故障。我们还研究了这些属性可能会受到影响的电流注入沿阶梯。
1997-11-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Quantum Phases of a Weakly Disordered Josephson Ladder
低维超导体中相互作用和无序的相互作用支持多量子相的形成，作为超导体-绝缘体转变（SIT）在奇异量子临界点处的可能不稳定性。我们探讨了一个一维模型，表现出这样的各种相位在强量子涨落制度。具体地说，我们研究了弱无序对具有可比较的约瑟夫森和充电能量（$E_J$~$E_C$）的两腿约瑟夫森阶梯的影响。我们的模型的一个额外的关键特征是完美的$\mathbb{Z}_2$对称性的要求，尊重包括无序的所有参数。使用微扰重整化群（RG）分析，我们推导出的相图，并确定至少一个中间阶段之间的一个成熟的超导体和无序为主的绝缘体。最突出的是，对于梯级上的排斥相互作用，我们确定了两个不同的混合相：在这两个纵向电荷模式是一个无隙超导体，但一个阶段表现出的梯级上的偶极电荷密度顺序，而另一个是无序的。后一个阶段的特点是共存的超导（锁相）和电荷有序的梯级，并包括发展成为格里菲斯的阶段特征的随机场伊辛模型在强无序极限的潜力。
2021-03-21 cond-mat.supr-con
Josephson Diode Effect for a Kitaev Ladder System
Tohoku University（东北大学）；Shenzhen University（深圳大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究由两条无自旋p波链耦合而成的Kitaev梯子约瑟夫森结，发现仅靠几何相位差即可在无磁场和自旋轨道耦合条件下实现非互易输运，并揭示其机制及优化条件。
2025-11-06 cond-mat.supr-con
Andreev exceptional points in Josephson junctions formed by minimal Kitaev chains
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Kyoto University（京都大学）
研究最小Kitaev链约瑟夫森结中非厄米性与超导相位差相互作用导致的稳定拓扑态，发现Andreev异常点及其拓扑保护能线。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological order in Josephson junction ladders with Mobius boundary conditions
我们提出了一个封闭的一维量子约瑟夫森结与Mobius边界条件的全阻挫阶梯的CFT描述，特别是我们展示了这样的系统可以发展拓扑秩序。这种性质对于其作为“受保护的”固态量子位的实现是至关重要的。
2005-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Charge fluctuations and topological phases in Kitaev-Heisenberg ladders
Universidade Federal de Uberlândia（乌贝兰迪亚联邦大学）；University of North Carolina at Greensboro（北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校）；Ohio University（俄亥俄大学）
研究通过Hubbard模型探讨掺杂凯拉夫-海森堡链中拓扑相的稳定性，分析电荷涨落与磁序的相互作用，揭示拓扑相在掺杂和相互作用下的鲁棒性。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Compact stationary fluxons in the Josephson junction ladder
Kyiv Academic University（基辅学术大学）；Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院博戈柳博夫理论物理研究所）
研究揭示了Josephson结阶梯中紧凑stationary fluxon的精确解特性，展示了其与非紧凑状态的共存条件及外部磁场的影响。
2025-11-24 cond-mat.supr-con nlin.PS
Field-induced superconductor to insulator transition in Josephson-junction ladders
本文用自充电模型研究了外加磁场作用下梯形约瑟夫森结的超导体到绝缘体的转变。采用路径积分蒙特卡罗模拟方法对等效的（1 + 1）维经典模型进行了模拟，研究了相图和临界行为。除了超导（无涡旋）相之外，涡旋相也可以在增加磁场和小充电能量的情况下发生。结果表明，超导相和涡旋相之间存在一个绝缘相。令人惊讶的是，有限尺寸标度分析表明，即使外场打破时间反演对称性，场诱导超导到绝缘体的转变也是KT普适类。
2005-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
A conformal field theory description of magnetic flux fractionalization in Josephson junction ladders
我们展示了如何最近提出的有效理论的量子霍尔系统在“配对状态”填充v=1（Mod.物理快报。A15（2000）1679; Nucl.Phys.B641（2002）547），扭曲模型（TM），很好地适用于描述缺陷存在时约瑟夫森结梯（JJL）的现象学。特别是它示出如何自然的现象发生在这样的描述和它的关系与离散对称性TM中存在的通量分馏。此外，我们专注于封闭的几何形状，这使我们能够分析的拓扑性质的基态的系统中存在的半通量量子。
2005-09-30 cond-mat.supr-con hep-th
Unveiling Signatures of Topological Phases in Open Kitaev Chains and Ladders
在这项工作中，一般问题的表征的开放量子系统的拓扑相位的解决。特别是，我们研究的Kitaev链和梯子的扰动作用下的电流通量注入到系统中使用外部正常的铅和来自它通过超导电极的拓扑性质。在讨论了孤立系的拓扑相图之后，利用Bogoliubov de Gennes公式中的散射技术，我们分析了这些拓扑器件的微分电导特性作为所有相关模型参数的函数。通过研究系统电响应作为正常电极（尖端）的位置和距离的函数，也解决了实施局部光谱测量来表征拓扑系统的相关问题。结果表明，拓扑顺序的签名如何影响所分析的系统的电响应，其中的一个子集是强大的也对适量的混乱的影响。对纳米器件内部模式的分析表明，当一个初始孤立的拓扑系统的量子态与外部库的量子态杂化时，拓扑保护可能会丢失。本文的结论对于理解介观器件的拓扑相结构具有一定的参考价值。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of geometrical fluctuations on the transition temperature of disordered quasi-one-dimensional superconductors
本文研究了无序平面内涨落的、最大能隙的相互作用梯形阵列的超导转变温度T_c。重整化群分析表明，几何涨落减轻了无序对梯内配对关联的抑制。此外，涨落增强了阶梯之间的约瑟夫森隧穿。这两种效应都使约瑟夫森耦合阵列的T_c增大。这些发现可能与理解镧基高温超导体中的1/8反常有关。
2009-01-28 cond-mat.supr-con
Electron Tunneling Transport and Magnetic Field Modulation through a Superconductor-Kitaev layer-Superconductor Junction
本文研究了具有单一铁磁Kitaev层势垒的超导约瑟夫森结的电子隧穿输运及其磁场调制。我们发现，在H = 0时，约瑟夫森电流IS在K/Δ = 3.4和10处出现两个峰值，这两个峰值分别来自SC能隙边界与自旋平带之间的共振隧穿和SC能隙边缘与自旋色散带之间的共振隧穿.随着磁场的增加，当Kitaev层进入极化FM相时，由于外加磁场抑制了自旋态密度，IS逐渐减小，并在临界磁场hc = gμBHc/Δ = 0.03K/Δ处突然下降到一个平台.这些结果为测量Kitaev和其他自旋液体材料的自旋或马约拉纳费米子态密度开辟了新的途径。
2020-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of coherent phase modes in insulating Josephson junction arrays
最近对约瑟夫森结梯的微波反射测量表明，在绝缘相深处存在近相干的集体电荷振荡。在这里，我们开发了一个定性的了解，这样的相干电荷模式，通过研究有限长度的正弦戈登模型的绝缘相的局部动态电导率。通过考虑附近的非相互作用费米子限制的电荷运营商占主导地位的sine-Gordon模型的孤子-反孤子对耦合的参数，我们发现，当地的动态电阻显示出一系列的尖锐的峰值频率代表相干相位振荡的非相干背景的顶部。相干峰相对于非相干背景的强度在频率上以幂律方式增加，并且当Luttinger参数接近临界值时以指数方式增加。动态电导率也清楚地显示了绝缘间隙。然后，我们比较的结果在高频限制的微扰估计的相位滑移引起的衰减的等离子体在约瑟夫森结阶梯。
2019-05-24 cond-mat.supr-con
Zero vorticity condition in calculation of ground state energy of Josephson junction lattices
本文采用电荷中性条件，即约瑟夫森结晶格的零涡旋条件，计算了它的基态。我们考虑一个斐波那契阶梯和彭罗斯格来测试我们的方法。我们还将结果与独立处理斑块的模型的结果进行了比较。我们表明，零涡度条件改善的独立元格模型的结果。
2010-10-12 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
Microwave signatures of $\mathbb{Z}_{2}$ and $\mathbb{Z}_{4}$ fractional Josephson effects
我们提出了一个多体精确对角化研究电路量子电动力学架构中的$\mathbb{Z}_2$和$\mathbb{Z}_4$约瑟夫森效应。对具有最近邻库仑相互作用的Kitaev链约瑟夫森结进行了数值模拟。高度透明的Kitaev链结的低能量有效理论被证明是相同的量子自旋霍尔绝缘体的边缘处创建的结。通过将相互作用的结电容耦合到微波谐振器，我们预测了分数约瑟夫森效应对腔频率和时间分辨反射率测量的签名。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Minimal Kitaev-transmon qubit based on double quantum dots
提出基于双量子点Kitaev链的混合Kitaev-Transmon量子比特，利用4π-Josephson效应和宇称子空间，通过电路QED光谱学观察Majorana束缚态特征并提取Majorana极化。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Character of ground state of an aperiodic frustrated Josephson junction array
本文研究了非周期约瑟夫森结阶梯的能谱随阻挫的变化。通过施加横向磁场来产生阻挫，并且通过具有两个不相称区域的斑块的布置来施加非周期性。我们研究了无公度斑节区与非周期性的影响。在深极小的能谱的结构被示出由一个模型，该模型独立地对待的斑块。的能量谱是一个准周期函数的挫折，短程相关性的安排的斑块上的能量功率谱有一个小的影响。
2011-05-14 cond-mat.supr-con
Transconductance as a probe of nonlocality of Majorana fermions
在拓扑相位中，Kitaev链的每一端都有一个马约拉纳费米子。零偏压电导峰是两个马约拉纳费米子退耦时存在马约拉纳费米子的证据。这两个马约拉纳费米子在空间上是分离的，当两者耦合时，可以探测到这种非定域性。交叉Andreev反射是Majorana费米子非定域性的证据。马约拉纳费米子的非定域性已经被提议通过噪声测量来探测，因为简单的电导测量由于电子隧穿和交叉Andreev反射的电流几乎抵消而不能探测它。另一方面，Kitaev阶梯可以用来控制由于交叉Andreev反射和电子隧穿引起的相对电流。我们建议采用Kitaev阶梯与Kitaev链串联，并表明在这种设置中的π可以作为一个探针的非局域性的Majorana费米子通过增强交叉Andreev反射电子隧穿。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anderson localization in Hubbard ladders
研究了弱随机势对两腿Hubbard阶梯的影响。结果表明，除了足够吸引力的相互作用外，无规势诱导了安德森局域化，完全抑制了d波超导。这些本地化的影响仍然非常强，甚至许多阶梯耦合约瑟夫森耦合。直流和交流电导率和本地化长度。讨论了超导梯形化合物Sr $_x$ Ca $_{14-x}$ Cu $_{24}$ O $_{41+δ}$的结果。
1998-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Gap and Superconductivity in Weakly Coupled Ladders: Interladder One-particle vs. Two-particle Crossover
利用微扰重整化群方法研究了梯间单粒子跳跃$t_{\perp}$对弱耦合Hubbard梯系统低能渐近性质的影响.我们发现，对于有限的梯内哈伯德排斥，$U$，存在一个交叉值的梯间单粒子跳跃，$t_{\perp c}$。对于$0<t_{\perp}<t_{\perp c}$，自旋间隙金属（SGM）相的孤立的阶梯过渡在一个有限的转变温度，$T_{c}$，d波超导（SCd）相通过一个两粒子交叉。在温度区域，$T<T_{c}$，发生了库珀对的梯间相干约瑟夫森隧穿，而梯间相干单粒子过程被强烈抑制。对于$t_{\perp c}<t_{\perp}$，在交叉温度$T_{cross}$附近，系统通过单粒子交叉过渡到二维（2D）相。在温度范围$T<T_{cross}$内，发生梯间相干带运动.
1999-06-25 cond-mat.supr-con
Traveling wave parametric amplifier with Josephson junctions using minimal resonator phase matching
约瑟夫森参量放大器由于其高增益和量子限制噪声而成为超导器件物理中的重要工具。行波参量放大器（TWPA）具有类似的噪声性能，同时允许带宽和动态范围的显著增加。我们提出了一种基于LC梯形传输线的约瑟夫森结和平行板电容器使用低损耗非晶硅介质的TWPA设备。最重要的是，我们沿着传输线以规则的间隔插入了$λ/4$谐振器，以保持泵浦、信号和空闲之间的相位匹配条件并增加增益。在4.GHz带宽上，平均增益为12.dB，平均饱和功率为-92.dBm，噪声接近量子极限。
2015-03-15 cond-mat.supr-con
Zero-energy quasiparticles in an interacting nanowire containing a topological Josephson junction
研究了具有粒子-空穴对称最近邻相互作用的Kitaev链中的约瑟夫森结。当跨结的相位差是$π$，我们分析表明，全谱是四倍退化的校正，消失在系统的大小指数。已知在链末端的马约拉纳束缚态在相互作用中幸存。我们的结果证明，同样的情况下，零能量准粒子局域在结。我们进一步研究有限尺寸的数值修正，并显示如何排斥相互作用导致更强的端到端的相关性比在一个非相互作用的系统具有相同的体积间隙。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Haldane Gap and Fractional Oscillations in Gated Josephson Arrays
扭曲的量子XXZ模型和门控约瑟夫森结阵列之间的类比被用来预测尖锐的结构中的临界电流与栅极电压，和分数交流约瑟夫森频率。我们证明了选择规则的水平交叉，这意味着分数周期的基态与不同的Aharonov-Bohm通量。外推数值对角化阶梯，找到一个Haldozen间隙在中等易平面各向异性，与消失的超流刚度。提出了实验实现这些新的效果的物理参数。
1998-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synchronization in disordered Josephson junction arrays: Small-world connections and the Kuramoto model
我们研究了无序排列的约瑟夫森结中的同步。在本文的前半部分，我们考虑了耦合电容并联结（RCSJ）方程的这种阵列和有效相位模型的Winfree型之间的关系。我们描述了一个多时间尺度分析的RCSJ方程的梯形阵列的结\textit{with non-negligible capacitance}中，我们到达一个二阶相位模型，捕捉以及同步物理的RCSJ方程的几何形状。在本文的后半部分，受最近小世界网络研究的启发，我们研究了随机的，长距离的连接对结点之间的同步的影响。我们考虑了这种快捷方式对梯形阵列的影响，发现快捷方式使非零电压状态下的结阵列更容易同步。在2D阵列中，我们发现，额外的捷径路口是唯一边缘有效的诱导同步的活动路口。在1D和2D中的捷径结的效果的差异可以部分地理解在一个有效的相位模型。
2004-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Strongly interacting Majorana modes in an array of Josephson junctions
一系列超导岛与半导体纳米线在正确的制度提供了一个宏观实现Kitaev的玩具模型马约拉纳线。我们发现，相邻岛屿之间的电容耦合导致马约拉纳模式之间的有效相互作用。我们证明了即使强排斥相互作用最终使系统进入Mott绝缘态，对于任意的强相互作用，（平凡的）带绝缘体和（平凡的）莫特绝缘体之间的竞争也会导致相互排斥的拓扑绝缘态.
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A flux-controlled two-site Kitaev chain
本研究利用磁通可调约瑟夫森结中的扩展安德烈夫束缚态控制远距离量子点耦合，通过静电与相位控制扩大马约拉纳束缚态参数空间，并探测两位点Kitaev链中波函数分布。
2025-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the pairing symmetry and pair charge stiffness of doped $t-J$ ladders
对掺杂$t-J$梯进行了相敏实验的数值等效。我们在开放系统的两端施加具有不同复相位的邻近效应场，研究了库珀对的输运。测量系统的响应和感应约瑟夫森电流，密度矩阵重整化群计算显示，如何依赖于掺杂分数，对场的横档-腿宇称变化从负到正的空穴密度的增加。我们还研究了对电荷刚度，并观察到在出现静电条纹的区域超导性受到抑制。我们比较我们的结果与玻色化和重整化群分析的预测。
2006-12-26 cond-mat.str-el 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
Josephson current in a four terminal superconductor - exciton condensate - superconductor system
我们研究了双层激子凝聚体与四根超导导线接触时的输运性质。我们专注于平衡制度，并探讨如何约瑟夫森电流在双层感应施加到超导电极的相位偏置的激子凝聚体的存在下，在大部分的系统的影响。只要超导电极之间的距离远大于激子相干长度，约瑟夫森电流仅取决于两层中的相位偏置之间的差。这一结果在短结和长结限制下都成立。我们把它与一个发生在超导体-激子凝聚体界面的新的关联四粒子Andreev过程联系起来。我们调查的系统提供了一个实现Kitaev提出的超导镜作为一种可行的方式来实现拓扑保护的量子位。
2011-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Novel Josephson effects between multi-gap and single-gap superconductors
由于多个序参量的存在，多能隙超导体可以表现出定性的新现象。排斥电子相互作用可在序参量的相位之间产生$π$的相位差。由于这些序参量的相对相位的振荡而产生的集体模式也是可能的。在这里，我们表明，这两种现象是可观察到的约瑟夫森结之间的单间隙和多间隙超导体。特别地，通过结的约瑟夫森电流的非单调温度依赖性揭示了多能隙超导体中$π$相位差的存在。这种机制可能是相关的理解与非常规超导体的约瑟夫森结的几个实验。我们还讨论了如何存在的集体模式共振增强的直流约瑟夫森电流时，结两端的电压匹配的模式频率。我们的结果可应用于MgB $_2$、2 H-NbSe $_2$、自旋梯和双层铜酸盐。
2002-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometry controlled superconducting diode and anomalous Josephson effect triggered by the topological phase transition in curved proximitized nanowires
我们研究了弯曲半导体纳米线中约瑟夫森输运的关键特性。基于Bogoliubov-de Gennes方程的数值模拟和分析估计的框架内，我们发现的基态相位差$φ_0$之间的超导导线调谐的自旋分裂场$h$驱动系统从拓扑平凡的非平凡的超导状态。相位$φ_0$对于相当小的$h$消失，在拓扑转变周围的一定场范围内增长，然后在Kitaev区域中在大的$h$处饱和。亚能隙和连续准粒子能级都是造成上述反常约瑟夫森相行为的原因。结果表明，交叉区的$φ_0(h)$依赖性揭示了自己的超导二极管效应。由此产生的可调谐相位电池可以用作Majorana网络中拓扑跃迁的探针，并且可以成为各种量子计算设备的有用元件。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical Current Calculations For Long $0$-$π$ Josephson Junctions
在$d_{x^2-y^2}$和$s$波超导体之间的锯齿形边界被认为表现得像一个长的约瑟夫森结，具有交替的$0$和$π$对称部分。我们用一个简单的模型计算了这种结的临界电流。该计算涉及离散化长$0$ - $π$结上相位差的偏微分方程。在这种形式中，方程描述了电感耦合的小$0$和$π$电容性和电容性并联约瑟夫森结（RCSJ）的混合梯形。计算得到的临界电流密度$J_c(H_a)$在外加磁场$H_a$为非零时达到最大值，并强烈依赖于约瑟夫森穿透深度$λ_J$与小面长度$L_f$的比值。如果$λ_J/L_f \gg 1$和小平面的数量大，则存在宽范围的$H_a$，其中$J_c(H_a)$小于长$0$结的最大临界电流密度的$2\%$。所有这些特征与最近的实验定性一致。在极限$λ_J/L_f \to \infty$，我们的模型减少到以前获得的分析叠加结果$J_c(H_a)$。在相同的极限下，我们还得到了有效场相关品质因子$Q_J(H_a)$的解析表达式，发现$Q_J(H_a) \propto \sqrt{J_c(H_a)}$。我们认为，测量$Q_J(H_a)$的场依赖性将提供进一步的证据，该RCSJ模型适用于长$0$ - $π$结之间的d波和s波超导体。
2007-11-01 cond-mat.supr-con
Current-driven reduction of topological protection in multichannel superconductors
CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）；Università di Salerno（萨莱诺大学）
研究电流对Kitaev链中拓扑相的鲁棒性影响，发现有限电流会破坏双模拓扑相，并通过拓扑不变量和实空间诊断方法揭示电流对超导纳米结构拓扑保护的影响。
2026-10-15 cond-mat.supr-con
From Topological Superconductivity to Quantum Hall States in Coupled Wires
本文从理论上研究了耦合线系统中拓扑p波超导、轨道磁场和量子霍尔相之间的相互作用。首先，我们计算了由两个耦合Kitaev链组成的费米子阶梯的相图和物理观测值，并讨论了两个和四个Majorana零模的存在。其次，我们分析的混合动力系统组成的Kitaev链耦合到Luttinger液体。通过调整的磁场和载流子密度，我们确定量子霍尔和电荷密度波的相位，以及制度，其中超导性诱导在第二链的邻近效应。最后，我们考虑由弱耦合梯子构成的二维系统。在那里，我们设计了一个$p+ip$超导体，并描述了一个概括的$ν=1/2$分数量子霍尔相位。这些相可以在固态或冷原子纳米线中实现。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak ergodicity breaking in Josephson-junction arrays
我们研究了约瑟夫森结阵列的量子动力学。我们发现孤立的低纠缠本征态的群体，即使约瑟夫森相互作用是强大到足以破坏组织的多重态的频谱，和微扰描述不再是可能的。这些本征态提供了一个弱的遍历性破缺，并让人想起量子疤痕。由于这些本征态的存在，初始化的电荷密度波状态，系统不会热化和电荷密度波秩序持续很长时间。考虑到全局遍历性探测，我们发现，系统趋向于更遍历系统的大小增加：大部分的本征态看非遍历的参数范围内的系统大小的增加收缩。我们研究两种几何，一维链和两条腿的梯子。在后一种情况下，增加一个磁通量使系统更加遍历。
2022-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Insulating Josephson-junction chains as pinned Luttinger liquids
一维空间的量子物理学非常丰富，但即使有强相互作用和无序，也令人惊讶地易于处理。这是因为几乎所有一维系统的低能物理都可以用Luttinger液体来描述，这是一个与更高维度的费米液体相似的关键概念。虽然已经有许多理论上的建议，使用线性链和约瑟夫森结的梯子，以创建新的量子相位和设备，只有适度的进展，实验。一个主要的障碍是理解无序在这种系统中的作用。我们目前的实验结果，建立绝缘状态的线性链的亚微米约瑟夫森结作为Luttinger液体钉扎的随机偏移电荷，提供了一个一维的实现玻色玻璃，强烈验证量子多体理论的一维无序系统。这种电子玻璃在约瑟夫森结链中的普遍存在对于它们被提议用作基本电流标准具有重要意义，该基本电流标准基于通量量子的相干隧穿的同步（量子相位滑移）。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Majorana zero and $π$ modes in planar Josephson junctions
我们展示了如何Floquet马约拉纳费米子可以通过实验实现定期驱动的固态平台。该系统包括由包含具有Rashba自旋轨道耦合和塞曼场的2D电子气（2DEG）的邻近异质结构制成的平面约瑟夫森结。我们将结的亚能隙Andreev束缚态映射到一个有效的一维Kitaev模型中，该模型包含长程跳跃和配对项。使用这个有效的模型，我们研究了系统的化学势的周期性驱动的响应，通过微波通过顶栅施加。我们使用散装Floquet拓扑不变量的零和$π$马约拉纳模式的实验现实参数的数量来表征系统。我们提出了这些模式的微分电导和局域态密度的签名。一个值得注意的特点是，当马约拉纳零和$π$模式都存在时，驱动器的次谐波响应，从而打开了使用此功能来清楚地识别马约拉纳模式的可能性。我们强调了这些功能的鲁棒性的混乱，并表明，尽管杂交由于长的本地化长度，次谐波响应的主要功能仍然是可识别的实验系统，是容易接近。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of crossed Andreev reflection in a superconducting ladder connected to normal metal leads
交叉安德烈耶夫反射（cAR）是一种散射过程，发生在由两个正常金属（NM）连接到超导体（SC）组成的量子输运装置中，其中从一个NM入射的电子导致另一个中出现空穴。通常，电子隧穿通过超导体从一个NM到另一个（ET）与cAR竞争，并掩盖电导谱中cAR的特征。我们提出了一种新的方案，以提高cAR，其中SC部分的NM-SC-NM侧耦合到另一个SC具有不同的SC相位，形成一个约瑟夫森结在横向方向。在足够强的耦合和足够的相位差，一个可以顺利地穿越之间的高度ET主导的高度cAR主导的运输制度，通过调整化学势，由于亚间隙Andreev状态的外观是在纵向方向上延伸。我们还讨论了现实系统的连接。
2017-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana Spin Liquids, Topology and Superconductivity in Ladders
我们从理论上解决自旋链类似物的Kitaev量子自旋模型的蜂窝晶格。出现的量子自旋液体相或安德森共振价键（RVB）态可以理解为一个有效的模型，在p波超导和马约拉纳费米子。我们推导出一个广义相图的两条腿的梯子系统与可调链之间的相互作用强度，使我们能够改变形状的晶格（从正方形到蜂窝状带状或砖墙梯子）。我们评估的绕组数与可能的紧急（拓扑）在边缘的无隙模式。在Az相中，由于突现的Z2规范场和π-通量基态，可以通过类似于复曲面代码来构建自旋1/2（环）量子比特算符。此外，我们还展示了中间无带隙B相在广义阶梯模型中的演化。对于brickwall阶梯，将$B$相位简化为一条线，并在阶梯张量积态表象和玻色化下用微扰理论对其进行了分析。最后，我们表明，掺杂与几个孔可以导致在形成的空穴对，并导致与苏-Schrieffer-Heeger模型在聚乙炔映射;超导绝缘量子相变这些空穴对是可访问的，以及相关的拓扑性质。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Mott Insulators, Meissner Effect, and Laughlin States in Quantum Ladders
我们介绍通用玻色子模型举例说明，手征迈斯纳电流可以坚持在绝缘相的物质。我们首先考虑两条腿的梯子上的相互作用玻色子。玻色子莫特绝缘体在奇数填充时，总密度扇区会出现缺口，而相对密度扇区由于链间跳跃而保持超流状态。将相对密度与规范场耦合产生赝自旋迈斯纳效应。我们发现，如果玻色子被替换为自旋费米子限制在库珀对，并找到一个双费米子莫特绝缘体与自旋电流相同的阶段。我们证明，通过调整的平均密度的莫特绝缘体体迈斯纳电流变成一个低维玻色子$ν= \frac{1}{2}$ Laughlin态足够强的排斥相互作用跨越阶梯梯级。最后，我们讨论了扩展多腿梯子和双层中的迈斯纳电流自旋超流体成为可能。我们提出了两个实验实现，一个是在Atala等人的装置中使用超冷原子，Nat. Phys. \textbf{8}，588（2014）和另一种具有约瑟夫森结阵列。我们还解决了玻色-费米混合物受磁场与高Tc铜酸盐的赝能隙相连接。
2014-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
