四端超导器件在四重态线上的反转：II. 量子点与 Floquet 理论

在本文中，我们考虑一个连接到四个超导端子的量子点，这些端子在四重态线上以相反电压偏置。接地超导体包含一个被磁通 $\Phi$ 穿过的回路。我们给出了四重态电流电压-$V$ 依赖性的 Keldysh 微观计算与物理图像。预期在 $\Phi/\Phi_0=0$ 处的超导性强于 $\Phi/\Phi_0=1/2$ 处。然而，在四重态线的临界电流 $I_{q,c}(V,\Phi/\Phi_0)$ 中，在电压-$V$ 范围内获得了反转 $I_{q,c}(V,0)<I_{q,c}(V,1/2)$，这些范围对应于 Floquet 谱在 $(V,\Phi/\Phi_0=0)$ 处的避免交叉而非 $(V,1/2)$ 处。在那些避免交叉附近出现 $I_{q,c}$ 的降低，其中 Landau-Zener 隧穿产生了 Andreev 束缚态的动力学量子力学叠加。此外，随着 $V$ 进一步增大，电流-相位关系中出现了 $\pi$-$0$ 与 $0$-$\pi$ 交叉。电压诱导的 $\pi$ 移相被解释为源于电压偏置产生的非平衡 Floquet 布居。数值计算表明该反转对强 Landau-Zener 隧穿和量子点中多能级具有鲁棒性。我们的理论为偏置电压 $V$ 调谐的反转提供了一种简单的“Floquet 能级与布居”机制，这为近期观测到反转的哈佛大学小组实验的更现实模型铺平了道路。