原位可调超导二极管:面向无场操作的无限非线性
应用物理
2026-05-14 v1 超导电性
仪器与探测器
量子物理
摘要
高效、可扩展且无磁场的超导二极管是未来超导电子器件的必备品,然而尽管付出了巨大努力,这类实用装置仍未实现。主要挑战在于实现宽范围的原位可调性,以进行优化并实现类晶体管操作。本文研究了基于四端子硼烯平面Josephson 结的二极管。我们表明,多端子结构消除了外部磁场的需求,并实现了基本无限制的原位可调性,同时实现了二极管极性的可重构性,带来了新功能。例如,我们演示了该类二极管可通过回归超导性作为高斯神经元工作。通过刻意调节结参数,我们获得了在实验分辨率内的有效无限非线性,导致阈值-free 的交流电流整流。这种技术简单、可重构且可广泛调节的二极管对于未来的digital 和神经形态计算可能起到关键作用。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.13254,
title = {In-situ tunable superconducting diode: towards field-free operation with infinite nonreciprocity},
author = {Razmik A. Hovhannisyan and Taras Golod and Amirreza Lotfian and Vladimir M. Krasnov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13254},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 4 figures