约瑟夫森量子比特的 BCS 模型 I：能谱
超导电性
2010-12-02 v1 量子物理
摘要
大量实验和理论结果支持由三种不同类型——电荷量子比特、磁通量子比特和相位量子比特——的纳米尺度约瑟夫森结实现的宏观量子比特图像。此类系统的标准统一描述基于相应电路唯象基尔霍夫方程的形式化量子化。本文使用超导体的简化版 BCS 理论，为所有类型的小约瑟夫森结推导了微观模型。在这些模型中，库珀对的状态依赖个体隧穿将基态对态与激发对态耦合，导致最低能级结构更为复杂。特别是，出现了高度简并的能级，这些能级充当量子比特的概率汇。这些模型还允许与声子耦合，作为所有类型结的有效弛豫机制。提出了关于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是否可被视为宏观量子系统的问题。
引用
@article{arxiv.1012.0140,
title = {BCS models of Josephson qubits I. Energy spectra},
author = {R. Alicki and W. Miklaszewski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.0140},
year = {2010}
}