混沌约瑟夫森结中超电流的异常温度依赖性

我们计算了通过一个约瑟夫森结的超电流，该结由一个相位相干金属粒子（量子点）组成，弱耦合到两个超导体。假设量子点中的经典运动在大于遍历时间$\tau_{erg}$的时间尺度上是混沌的，而$\tau_{erg}$本身远小于平均驻留时间$\tau_{dwell}$。约瑟夫森结的激发谱有一个能隙$E_{gap}$，它可以小于体超导体中的能隙$\Delta$。我们使用随机矩阵理论计算了遍历区域$\tau_{erg} \ll \hbar/\Delta$中的平均超电流，并使用超电流与驻留时间分布之间的半经典关系计算了非遍历区域$\tau_{erg} \gg \hbar/\Delta$中的平均超电流。与传统约瑟夫森结相反，将温度升高到激发能隙之上并不一定导致超电流的指数抑制。相反，我们发现在$E_{gap}$和$\Delta$之间存在一个温度区域，其中超电流随温度对数减小。这种异常弱的温度依赖性是由激发谱中的长程关联引起的，该关联延伸的能量范围$\hbar/\tau_{erg}$大于$E_{gap} \simeq \hbar/\tau_{dwell}$。Aslamazov、Larkin和Ovchinnikov在由两个隧道势垒之间的无序金属组成的约瑟夫森结中发现了类似的超电流对数温度依赖性。