近日，在俞大鹏院士的带领下，深圳国际量子研究院量子器件与量子输运团队的谭振兵、陈静静副研究员与北京大学廖志敏教授团队合作，在射频信号的量子化整流方面取得重要实验进展。超导材料在时间反演和空间反演对称性破缺的情况下会产生超导二极管效应，形成超导电流的单向导通，研究团队利用笼目超导材料铯钒锑首次实现了超导二极管的量子化整流特性。相关成果以“Quantized radio-frequency rectification in a Kagome superconductor Josephson diode”为题于2026年1月30日在国际学术期刊 Nature Nanotechnology 上在线发表。

对电磁波的整流在能量收集、无线充电等领域有着广泛的应用。超导二极管是近几年发展起来的量子器件，其具有单向超导传输的特性以及无耗散的优点。并且相对于半导体二极管，超导二极管能在极低温下工作，有望应用到极低温电路中。此前，超导二极管大多只能对低频信号进行整流，对高频信号工作不理想，整流输出信号不稳定。铯钒锑超导单晶薄膜在时间反演对称性破缺下表现出超导二极管效应。其超导临界电流在磁场中呈现出弗朗霍夫衍射图案，这是约瑟夫森结的典型特征。因此，铯钒锑超导单晶薄膜中存在自发形成的本征约瑟夫森结，可能来源于不同的超导序形成的超导畴。

在射频信号的驱动下，由于约瑟夫森二极管的正负超导临界电流不同，电流-相位关系不具有对称性，在超导临界电流更小的方向，相位粒子的斜搓衣板势垒更陡，使得相位粒子更容易朝这个方向移动，产生整流电压。相位粒子的移动频率与射频信号同频，因此产生的整流电压与射频频率成正比，即为量子化的整流电压。约瑟夫森二极管的极性可以由磁场的方向控制，因此量子化的整流电压极性也可以在磁场控制下翻转。量子化整流的实现使得超导二极管从原来的低频信号处理扩展至射频频段，并且大幅提高了整流精度。

在该研究工作中，北京大学博士研究生娄晗歆、深圳国际量子研究院陈静静副研究员与北京大学博士研究生叶兴国为论文的共同第一作者，深圳国际量子研究院谭振兵副研究员与北京大学王安琦副研究员、廖志敏教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委员会、科技部、荷兰科学研究理事会、深圳市科创局、合肥国家实验室等单位的资助与支持。