腔耦合约瑟夫森环凝聚体中的分数夏皮罗台阶

约瑟森效应是宏观量子相干性的经典范例,也是计量学(如电压标准)、传感技术(如超导量子干涉仪)和量子信息处理(约瑟森量子比特)的关键推手。近期该效应在玻色、费米及偶极原子凝聚态、激子-极化子凝聚态以及动量空间中的观测引发了研究热潮。该团队从理论上提出了一种非破坏性、原位实时观测方案,利用光学腔耦合的环形凝聚态,可同时捕获交流约瑟森效应、直流约瑟森效应以及整数分谐波(已在冷原子中观测到)与分数分谐波(冷原子中尚未观测)夏皮罗台阶。该研究建立了一种无需测量原子数目的计量标准,颠覆了“量子计算观测必然伴随破坏”的传统认知。该成果对原子电子学、传感技术、计量学和量子信息处理领域具有重要启示。

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