电压偏置三端约瑟夫森结中四重态模的栅极可调零频电流交叉关联

一个施加相反电压偏置的三端约瑟夫森结可以维持一种相位敏感的直流电流，该电流携带三体静态相位相干性，称为“四重态电流”(quartet current)。我们计算了零频电流噪声交叉关联，并回答了该电流是有噪声的（如同响应电压降的普通电流）还是无噪声的（如同响应相位降的平衡超电流）这一问题。一个具有能量 $\epsilon_0$ 能级的小量子点连接到三个超导体 $S_a$、$S_b$ 和 $S_c$（能隙为 $\Delta$），偏置电压为 $V_a=V$、$V_b=-V$ 和 $V_c=0$，且具有中等接触透射率。在零温度下，在非共振点量子点区 $\epsilon_0/\Delta\gg 1$ 中，非局域四重态（在四费米子关联意义上）在亚隙电压下是无噪声的，这通过交叉关联的半解析微扰展开得以证明。噪声揭示了尽管存在有限电压，在非共振点量子点区中从 $S_c$ 向 $(S_a,S_b)$ 的超流分裂不存在颗粒性。在共振点量子点区 $\epsilon_0/\Delta< 1$ 中，在 $(V_a,V_b)$ 平面上测量的交叉关联应揭示在四重态线 $V_a+V_b=0$ 附近的“反常”，这与噪声的额外贡献有关，表明了在出现三体相位变量时交叉关联的相位敏感性。我们引入了相位依赖的有效Fano因子 $F_\varphi$，定义为噪声与电流的相位调制幅度之比。在低偏置下，在共振点量子点区 $\epsilon_0/\Delta< 1$ 中Fano因子 $F_\varphi$ 量级为1，而在非共振点量子点区 $\epsilon_0/\Delta\gg 1$ 中它们极小。