超导-正常金属混合电路中的分数量子约瑟夫森效应与分数电荷

分数电荷激发在凝聚态物理中起着核心作用，并可通过不同方式探测。若输运通过无耗散超电流进行，它们表现为分数约瑟夫森效应，而在耗散输运中可通过输运统计揭示。然而，在超电流与损耗电流共存的 regime 下，对这两种输运现象之间关系的完整理解仍然缺失。此外，尤其对于超导电路，非整数准电荷如何与电荷量子化相协调的问题尚未完全解决，并对电路动力学起着重要作用。在此，我们旨在通过研究系统-探测器动力学来统一上述概念，采用一个同时捕捉相干与耗散输运的 Lindbladian。电荷量子化在此是 Lindbladian 探测器基的一个守恒性质，而电荷分数化是其复值本征谱的拓扑性质。我们表明，即便是传统的超导体-正常金属混合电路也展现出多种拓扑相，包括分数约瑟夫森效应的开放量子系统版本。令人惊讶的是，通常被视为有害副作用的准粒子，在此却是观测非平凡输运行为的必要成分。