中国科学院物理研究所Q03组

      超导约瑟夫森结是一种两层超导体中间由一层极薄的绝缘层联结的夹层系统,其中可发生十分诱人的、量子力学中所熟知的电子隧穿过程。I. 贾埃弗和B. D. 约瑟夫森由于分别发现、预言了单电子和电子对(库柏对)隧穿而共同获得了1973年的诺贝尔物理奖。
       约瑟夫森结和以此为基础的器件可统称为约瑟夫森器件,它们有着广泛的物理和应用背景。如超导量子干涉器(SQUIDs)如今仍是探测极弱磁场(如心磁、探矿、探潜等)的必用工具;约瑟夫森结(或推广的超导和正常金属夹层)的单电子隧道谱曾经为超导BCS理论提供了最直接的实验验证,它目前仍然是研究超导电性的重要手段;此外,在极低温下,约瑟夫森器件还可以作为具有量子力学特性的人工原子,它与电阻、电容、电感和谐振腔一起可形成各种复杂的超导量子电路,这些量子电路系统的参数可以通过器件参数来方便地调节,从而成为研究现代非线性物理、量子力学、原子物理和量子光学问题的有力工具,同时也是当今固态量子计算和量子模拟研究方面的有力竞争者。
      我们课题组的研究工作主要围绕上述内容进行,具体方向包括:(1)超导约瑟夫森器件中的宏观量子现象及量子计算和量子模拟问题;(2)铜氧化物和铁基超导体的单电子隧道谱;(3)超导SQUID器件的极低频通讯和心磁测量应用。这些研究方向具有广阔的发展前景。
      欢迎对固态量子计算、量子模拟、量子力学和超导物理及其应用方面感兴趣的年青人加入!

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