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随着量子处理器扩展至大规模比特数，器件间的性能差异成为关键挑战。超导量子比特通常采用工作在隧穿区的Al/AlOₓ/Al约瑟夫森结实现，其中器件几何结构的微小变化都可能导致显著性能波动。该研究团队建立了由Al/AlOₓ界面粗糙度引起约瑟夫森能EJ波动的定量模型，将粗糙度建模为具有两个特征参数的高斯随机场：均方根粗糙度幅值σ和横向相关长度ξ。这些参数通过文献数据和分子动力学模拟获得，并采用Ambegaokar-Baratoff关系结合局域厚度近似处理量子输运。对5000个约瑟夫森结的数值模拟表明：EJ服从对数正态分布，其均值随σ增大而上升、随ξ增大略有下降，而方差则随σ和ξ同时增大。这些结果为界面粗糙度引起的约瑟夫森能波动提供了直观定量描述，对结设计具有直接指导意义。