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约瑟森二极管——一种类似于常见半导体p-n结二极管的非互易量子元件，已在固态系统中实现，但在可调控原子电路领域仍属空白。该研究团队提出并通过数值模拟验证了在环形玻色-爱因斯坦凝聚态原子电路中实现约瑟森二极管效应的方案，其中光学势垒充当约瑟森结。该工作通过非对称势垒排布与非对称交流驱动打破空间反演对称性，实现了这种宏观非互易量子现象，分别获得了位置可调（效率达15%）和驱动可调（效率达91%）的二极管效应。虽然常规飞行时间吸收成像即可观测该效应，但研究人员采用腔光力学技术对凝聚态动力学进行了原位、实时、无损测量。该成果为研究非互易约瑟森输运提供了高度可调控平台，为未来量子电路中基于中性原子二极管的器件技术开辟了新路径。