&bala; Física 18, S12
Um circuito que contém quatro dispositivos supercondutores chamados junções de Josephson pode ser finamente ajustado para várias aplicações tecnológicas.
Muitas tecnologias quânticas dependem de dispositivos conhecidos como junções de Josephson, que permitem que uma corrente elétrica flua sem resistência através de uma barreira que separa dois supercondutores. A magnitude e a direção dessa corrente dependem da diferença de fase entre as funções de onda dos supercondutores. Agora Saulius Vaitiekėnas na Universidade de Copenhague, na Dinamarca, e seus colegas demonstraram uma maneira de adaptar essa relação atual -fase (1). Essa ajuste pode permitir que os cientistas desenvolvam novos tipos de amplificadores de sinal, simuladores quânticos e bits quânticos supercondutores.
Na última década, os esforços para controlar a relação atual -fase das junções de Josephson se concentraram em dois métodos principais. O primeiro, que envolve a combinação de múltiplas junções contendo barreiras isolantes, é resiliente contra variações de dispositivo a dispositivo, mas não possui in situ Tunabilidade. O segundo, que usa junções individuais contendo barreiras condutoras, oferece in situ Tunabilidade, mas sofre de irprodutibilidade. A abordagem desenvolvida por Vaitiekėnas e seus colegas combina as vantagens desses dois métodos.
A equipe construiu um circuito supercondutor que consiste em quatro junções de Josephson, com barreiras semicondutoras, incorporadas em um loop retangular. Este circuito atua como uma única junção de Josephson, cuja relação corrente -fase refere -se à corrente supercondutora que flui através do loop e a diferença de fase entre os supercondutores nos lados opostos do loop. Ao alterar as tensões aplicadas às quatro junções e ao fluxo magnético que passa pelo circuito, os pesquisadores descobriram que poderiam controlar a relação atual -fase do sistema. Em explicit, eles mostraram que o circuito poderia funcionar como um novo bloco de construção para bits quânticos protegidos ou como um diodo para correntes supercondutoras. Além de suas aplicações tecnológicas, o circuito poderia fornecer informações valiosas sobre como as simetrias são quebradas em materiais exóticos, dizem os pesquisadores.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
- L. Banszerus et al.“Hybrid Josephson Rhombus: um elemento supercondutor com relação de fase de corrente personalizada”. Phys. Rev. x 15011021 (2025).
