玻恩-奥本海默近似下双结超导电路的低能谱

超导体-绝缘体-超导体约瑟夫森结是超导电路的基本非线性元件。将两个结串联连接会在总能量-相位关系中引入更高次谐波成分,为多模电路设计开辟新可能。然而,这种双结元件存在一个由各结有限电容决定的内部模式。该研究团队采用玻恩-奥本海默近似法(将附加模式视为比量子比特模式更快的自由度),对并联大电容的双结电路元件进行了分析。研究人员推导出包含内部模式修正项的有效单模量子比特模型,通过实验相关参数范围的验证,发现该模型能准确描述量子比特的低能谱特性。该工作进一步探讨了消除内部自由度如何影响系统的周期性边界条件,以及由此导致的玻恩-奥本海默近似解的非唯一性问题。最后,研究团队分析了双结元件的谐波成分,并讨论了其对电荷噪声的敏感性。

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提交arXiv: 2026-03-27 12:58

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