约瑟夫森效应及其应用

超导电性是一种宏观量子现象，超导体可被视为一个宏观量子系统。当隧道结的绝缘层足够薄时，两侧超导体的宏观波函数在势垒处叠加，它们的有序参量相位维持着某种关联，使得Cooper对能够以很小的概率从一侧超导体穿越势垒层进入到另一侧超导体，这便是约瑟夫森效应。交直流约瑟夫森效应在超导量子干涉器件、量子电压基准、超导太赫兹接收机、超导太赫兹信号源等方面带来了很多重要的应用；而约瑟夫森量子电路在一定条件下等效于人工原子，赋予了超导器件在量子领域更广阔的应用空间。在简述上述内容后，本文将介绍南京大学超导电子学研究所有关高温超导和低温超导约瑟夫森器件方面的工作。