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由于串联电感在约瑟夫森隧结器中产生的谐波

量子物理 2025-07-14 v1 超导电性

摘要

约瑟夫森隧结器是超导量子电路的关键元件。这些电路的可操作性 presumes a 2π2\pi-周期性正弦势的隧结器,但隧结势的更高阶修正项,常称为“谐波”,导致电路行为偏离预期。两种可能的来源:约瑟夫森隧结器的固有电流-相位关系以及连接隧结器与其他电路元件的金属轨迹的电感。本文引入一种方法,用于区分观察到的谐波的来源,使用近似对称的超导量子干涉仪器(SQUIDs)。对多个器件的水平转换光谱测量揭示了特征,无法用标准余弦势解释,但在考虑第二谐波贡献后得到准确再现。观察到的第二谐波随约瑟夫森隧结器尺寸的比例表明,它几乎完全源于轨迹电感。这些结果为量子信息处理的下一代超导电路设计以及超导电流二极管效应的研究提供了指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.08171,
  title  = {Emergent Harmonics in Josephson Tunnel Junctions Due to Series Inductance},
  author = {Junghyun Kim and Max Hays and Ilan T. Rosen and Junyoung An and Helin Zhang and Aranya Goswami and Kate Azar and Jeffrey M. Gertler and Bethany M. Niedzielski and Mollie E. Schwartz and Terry P. Orlando and Jeffrey A. Grover and Kyle Serniak and William D. Oliver},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08171},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 12 figures