Josephsonův jev ve spojení supravodič-izolant-supravodič (SIS) je makroskopický kvantový tunelovací jev, kdy Cooperovy páry tunelují skrz izolační bariéru bez jakéhokoli aplikovaného napětí [1, 2]. Když je Josephsonův spoj provozován ve stavu nulového napětí s nenulovým proudem (stejnosměrným a střídavým), fázový rozdíl mezi makroskopickými vlnovými funkcemi dvou supravodičů se efektivně chová jako částice vystavená potenciálu “nakloněné valchy”. Fázová částice uvízlá v tomto potenciálu může uniknout pomocí tepelného excitonu nebo může kvantově mechanicky protunelovat. Při velmi nízké teplotě dominuje proces kvantového tunelování [3, 4, 5]. Během semináře představíme naši teoretickou studii určení rychlosti přechodu (tunelování) fázové částice v proudově předpětém Josephsonově spoji (CBJJ). Vyvinuli jsme jednoduchou a efektivní kvantově mechanickou metodu pro statický případ (stejnosměrné předpětí) problému a vypočítali jsme jak polohu, tak šířku rezonancí, které se vztahují k rychlostem tunelování. Poté přidáme také harmonický budicí člen radiofrekvenční frekvence (střídavé předpětí) [5,6] a pomocí Floquetova formalismu odvodíme odpovídající proces tunelování ze základního stavu, který vykazuje silné rezonanční zesílení v případě kdy budicí frekvence odpovídá excitační energii spoje.
[1] B. D. Josephson, Phys. Lett. 1 (7), 251–253 (1962)
[2] B. D. Josephson, Rev. Mod. Phys. 46 (2), 251–254 (1974)
[3] R. F. Voss, R. A. Webb, Phys. Rev. Lett. 47, 265 (1981)
[4] J. M. Martinis et al. Phys. Rev. Lett. 55, 1543 (1985)
[5] Christian Kraglund Andersen and Klaus Mølmer, Phys. Rev. A 87, 052119 (2013)
[6] Edward Goldobin et al. (Tubingen group), osobní komunikace