Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变于 Josephson 结数组中的研究

量子 XY 模型在介于准长程有序相与无序相之间的 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) 相变，类似于其对应的经典模型。量子涨落的作用是削弱该相变并最终使其消失。然而，关于相变消失机制尚不清晰。本文我们针对在低温、强量子耦合区域下量子 XY 模型中 BKT 相变的压制问题进行研究。特别是我们研究了二维 Josephson 结数组（即量子 XY 模型中最佳的实验实现之一）的相图。我们发现，在量子耦合系数 $g^\star$ 的阈值之上，不存在相干性建立。略低于 $g^\star$ 时，相刚度在最低温度下表现出由强非线性量子涨落驱动的反穿越行为。若包含 shunt 电阻的耗散效应，此反穿越现象将被消除。