从微观多体视角看超导电荷量子比特

支撑电荷量子比特及其他隧穿器件行为的量子化约瑟夫森结方程，通常通过对经典宏观约瑟夫森关系进行正则量子化推导得出。然而，这种方法可能忽略了电荷量子比特由有限尺寸的超导岛连接到大块超导体这一事实所带来的效应。我们表明，著名的量子化约瑟夫森方程可以直接且简单地从微观多体哈密顿量推导出来。通过选择适当的强耦合极限，我们得到了一个高度简化的哈密顿量，它不仅能超越平均场极限，还能在基本方程之外预测进一步的有限尺寸项。