¿Por qué es importante una ensambladura de Josephson para un calamar?

Question

Un CALAMAR de obras utilizando el concepto de que el flujo a través de un circuito superconductor está cuantificada. Por lo tanto, si tratamos de cambiar el campo magnético sin problemas, el circuito se va a producir una proyección actual de crear un flujo que se anula la diferencia entre el que se aplica el flujo y la anterior/siguiente cuántica del flujo dependiendo de lo cerca que estamos de cada uno. La medición de la proyección actual nos dice cuán lejos estamos de un cuanto de flujo, y del que podemos sentido de los cambios en un campo magnético aplicado al circuito.

En este he descrito cómo un CALAMAR obras y no tenía la necesidad de cualquier concepto que requiere la red de uniones Josephson. ¿Cuál es el uso de una red de uniones Josephson en un CALAMAR y ¿qué pasaría si construimos un CALAMAR sin una red de uniones Josephson?

Answer 1

Usted confundir la proyección actual y cuantificación de flujo. Ellos no son el mismo. Detección de corrientes provienen de la perfecta diamagnetism de los superconductores, mientras que la cuantificación de flujo fo vienen de resistless corrientes. Ambos son debido a la singularidad de la macroscópico de la función de onda, entendida como una cargada de partículas macroscópicas, especialmente en la fase: en resumen, si usted puede escribir la función de onda de los superconductores como $\Psi=\Psi_{0}e^{\mathbf{i}\phi\left(x\right)}$ con un no de fuga $\Psi_{0}$, y si la energía libre del sistema lee

$$F\propto\left|\left(\nabla-\mathbf{i}\dfrac{A}{\Phi_{0}}\right)\Psi\right|$$

($\Phi_{0}=\hbar/2e$ el (superconductores) quantum de flujo, $e$ la carga electrónica, $A$ el vector potencial y $\mathbf{i}^{2}=-1$) , a continuación, usted tiene tanto la cuantificación de flujo y detección de corriente. Creo que esa es la razón por la que confundir ambos.

Ahora, imagina un trozo de superconductor (por ejemplo, un rectángulo) con un agujero (por ejemplo, un círculo) en el interior. Tiene detección de corrientes a lo largo del rectángulo y el círculo de seguro. Vamos a ir a la cuantificación de flujo. Se dice que el flujo en el interior del círculo se cuantifica. Y entonces, ¿qué? ¿Qué tiene que ver con la proyección actual tiene a lo largo del rectángulo, a lo largo del círculo? Lo que es más importante: que uno (círculo o rectángulo) podría esperanza para medir con un amplificador metros?

Así que vayamos a la JJ: usted no tiene la fantástica relación $$I=I_{c}\sin\phi,$$ lo cual nos indica que si usted pone una barrera aislante entre dos superconductores, usted puede transcribir la diferencia de fase- $\phi$ entre los dos superconductores a una corriente que fluye a través de la unión. Así que de vuelta a nuestro sistema anterior, y podemos reducir el rectángulo de abajo para tocar el círculo en dos puntos, y conecte el rectángulo a cualquier amplificador metros. Entonces tenemos un superconductor, un agujero en el interior, dos JJ a lo largo de un diámetro de la circunferencia, mientras que un amplificador-meter es contacter perpendicularmente a este diámetro (se llama dc-CALAMAR si quieres buscar imágenes en la web). Ya que la diferencia de fase registra el flujo en el interior del círculo, por lo que va a hacer de la corriente que pasa a través del sistema. Un dc-CALAMAR tiene en realidad 2-JJ tal que la corriente medida es $\propto \cos \pi\Phi/\Phi_{0}$, el flujo en el interior del bucle se $\Phi$.

Espero que los argumentos anteriores, convencido de que JJ son realmente importantes para registrar el flujo: el Josephson física alrededor de un bucle cerrado de la transducción de la flujo de corriente alrededor del bucle, lo que la detección de corrientes.