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强驱动扩散约瑟夫森结的非绝热动力学

2019-12-06 14:32:13 • 来源：

理解微波吸收如何改变扩散的约瑟夫森结的传输性质是量子传输界关注的最前沿问题。这对于当前解决拓扑约瑟夫森结中的电流-相位关系，以及更普遍而言，解决量子器件中的微波传输问题特别重要。

巴黎萨雷大学，雷根斯堡大学(德国)和于韦斯屈莱大学的研究人员;(芬兰)提供了结合实验和理论的工作，揭示了强驱动扩散约瑟夫森结中量子传输的深刻本质。结果于10月发表在《物理评论研究》上。

在足够低的温度下，超导体不能吸收能量小于超导能隙D的微波辐射。在约瑟夫森薄弱环节中，两个超导体(S)通过长扩散金属线(N)弱耦合，辐射可以被吸收在N中因为状态密度或最小能隙的感应间隙远小于D。

研究人员研究了在扩散超导体-正常金属-超导体(SNS)结中吸收高频微波光子引起的失衡动力学状态。为了表征这种状态，研究人员率先开发了谐波分辨ac-Josephson光谱技术，以获取微波辐射下电流-相位关系的谐波含量。

通过这种不需要专门的片上电路的方法，他们可以看到，在照明条件下，尤其是在高频时，当跨感应微隙的无弹性跃迁受到支持时，电流-相位关系会产生强烈的非谐性。这种新颖的机制远远超出了标准的Eliashberg理论，并且由于非绝热跃迁引起的载有超电流的Andreev谱的修改而被人们理解。

这些发现揭示了辐照介观超导体所涉及的复杂机制，并在基于Andreev的量子计算前景中具有重要意义。

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