Josephson类磁性隧道结--从经典向量子 regime的过渡
介观与纳米尺度物理
2026-02-17 v1 应用物理
摘要
我们在理论上提出并分析了一种类似Josephson效应的磁性隧道结(MTJ)结构， exhibit quantum spin dynamics analogous to those in superconducting Josephson junctions. 通过利用低耗 MTJ带有易平面各向异性的运动方程式与Josephson相位动力学之间的同构性，我们构建了实现自旋器件量子比特的理论框架。在该框架中，我们识别了支配经典向量子行为的物理参数——如各向异性常数、Gilbert阻尼、自旋电流�幅和几何因子。我们表明， Depending on the hierarchy of energy scales, 可实现不同类型的自旋器件量子比特，包括类比电荷、通量和 transmon类超导量子比特。为每个制度发展了哈密顿量形式，使其能够对两种水平量子动力学进行解析处理并估计相干时间。特别是，我们演示了自旋电流不仅可用于激发，还可通过耗散控制来稳定量子比特状态。这些发现为将自旋器件量子比特集成到CMOS兼容架构中铺路，并为构建完全自旋器件平台实现量子计算奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2602.13593,
title = {Josephson-like magnetic tunnel junction -- transition from classical to quantum regime},
author = {V. V. Yurlov and P. N. Skirdkov and K. A. Zvezdin and A. K. Zvezdin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.13593},
year = {2026}
}