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小约瑟夫森结中施加振荡电压的重整化

介观与纳米尺度物理 2020-12-22 v4 其他凝聚态物理

摘要

超小隧穿结中动力学库仑阻塞的标准理论 [P(E)P(E) 理论] 已由若干作者基于相位-相位关联建立。最近若干实验与理论工作对其进行了扩展,以解释诸如基于电磁环境的重整化效应等新特征。尽管有此进展,该理论的某些方面仍不清晰,尤其在线性阵列的情形。此处,我们应用路径积分形式重新推导单小约瑟夫森结中的库珀对电流与 BCS 准粒子电流,并将其扩展至将长约瑟夫森结阵列作为有效单结处理。我们考虑了由于单结阻抗环境引起的施加振荡电压的重整化效应及其对阵列的启示。如同单结中的情形,我们发现施加振荡电磁场的振幅被同一复值权重 Ξ(ω)=Ξ(ω)expiη(ω)\Xi(\omega) = |\Xi(\omega)|\exp i\eta(\omega) 所重整化,该权重在 P(E)P(E) 函数中重整化环境阻抗。此权重充当驱动量子电路的施加振荡电磁场的线性响应函数,导致电磁场热谱中出现质量隙。该质量隙可建模为一对奇异‘粒子’激发,其量子统计由辐角 η(ω)\eta(\omega) 决定。在阵列情形下,此对粒子对应于由电磁场注入阵列的玻色子电荷孤子/反孤子对。这些结果的可能应用在于使用长阵列作为电磁功率探测器的动力学库仑阻塞实验。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.10899,
  title  = {Rescaling of Applied Oscillating Voltages in Small Josephson Junctions},
  author = {Godwill Mbiti Kanyolo and Hiroshi Shimada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.10899},
  year   = {2020}
}

备注

24 pages, 7 figures, 2 tables