非高斯噪声的约瑟夫森结探测器

本文从理论上研究了利用约瑟夫森结作为片上探测器，测量由非线性介观导体产生的电流噪声的高阶累积量。文章探讨了介观导体的噪声引发约瑟夫森探测器从零电压状态发生激活逃逸的机制，该机制可表现为电压上升。研究表明，与 Johnson-Nyquist 噪声的偏差主要可由一个有效温度来解释，该温度取决于导体的第二噪声累积量。偏离高斯统计会导致相当微弱的效应，本质上只有第三累积量可以通过利用从零电压状态逃逸速率的修正对偏置电流方向的依赖性来进行测量。当偏置电流接近临界电流时，这些修正消失。该理论基于用状态变量和共轭力描述不可逆过程和涨落。这种方法追溯至 Onsager 和 Machlup 的工作，并被扩展以涵盖非高斯噪声；研究表明，电荷的热力学共轭力所起的作用类似于近期描述非高斯噪声统计方法中引入的计数场。该理论允许在弱噪声极限下，针对约瑟夫森探测器的所有阻尼强度值，获得逃逸速率的渐近精确结果。此外，通过将两个耦合的介观器件同等对待，完全考虑了探测器对噪声产生导体的反馈。