超导体中的自发对称性破缺与退相干

我们表明，超导体具有与反铁磁体类似的与自发对称性破缺相关的薄谱（thin spectrum），同时仍完全符合 Elitzur 定理，该定理禁止局部（规范）对称性的自发破缺。超导体中的这种薄谱由与全局相位对称性自发破缺相关的隙内态组成。在基于介观超导器件的量子比特中，薄谱的存在意味着最大相干时间与器件中的库珀对数量成正比。在此，我们展示了得出这些结果的详细计算，并讨论了超导体中自发对称性破缺与迈斯纳效应、Anderson-Higgs 机制以及约瑟夫森效应之间的关系。对于迈斯纳效应，不需要超导体相位的对称性破缺，但对于约瑟夫森效应，这是必不可少的。