超薄超导导线中量子相位滑移的建模与模拟

我们研究了超薄超导导线中的量子相位滑移 (QPS)。从一个包含电磁涨落的有效一维微观模型出发，我们将该问题映射为相互作用的瞬子 (1+1) 维气体。我们引入了一种直接从蒙特卡洛模拟计算量子相位滑移隧穿振幅的方法。这使我们能够超越稀薄瞬子气体近似，在不受 QPS 密度限制的情况下研究该问题。我们发现，隧穿振幅在超导体 - 绝缘体转变附近表现出特征性的标度行为。我们还计算了绝缘态的电压 - 电荷关系，这是普通超导弱连接中约瑟夫森电流 - 相位关系的对偶。该关系从稀薄 QPS 机制下的正弦形式演变为高 QPS 密度下（此时相互作用至关重要）更奇特的形状。