电荷密度波的相干量子输运

最近的实验表明，在 77 K 以上，电荷密度波 (CDW) 环的电导随磁通量变化呈现出主导周期为 h/2e 的振荡，揭示了宏观可观测的量子行为。本文讨论的时间关联孤子隧穿模型基于电荷为 2e 的微观量子孤子的相干、类 Josephson 隧穿。该模型将 CDW 阈值电场解释为孤子对产生的库仑阻塞阈值，该阈值通常远小于经典脱钉场，但具有相同的杂质依赖性（例如，弱钉扎下约为 ni^2）。这一图像借鉴了时间关联单电子隧穿理论来解释阈值以上的 CDW 动力学。类似于 Feynman 推导超导隧穿结的 Josephson 电流 - 相位关系，该图像将 Schrödinger 方程视为涌现的经典方程，以描述与孤子位错液滴相关的 Josephson 耦合序参量的时间演化。矢量或时变标量势可以影响序参量相位，从而在 CDW 环中实现磁量子干涉，或导致对振荡电场的有趣响应。能够同时调节幅值和相位是未来量子计算应用的一个重要方面。