Ta₂Pd₃Te₅边缘干涉仪

超低温超低功耗

在拓扑绝缘体上构建的非对称超导邻近边缘干涉仪，可在皮瓦级功耗下实现约73%的约瑟夫森二极管效率，为超导量子器件提供了高效、极低功耗的非互易元件。

Li, Yupeng · Yan, Dayu · Yu, Hong · Sheng, Haohao · 王安琪 · Dou, Ziwei · Guo, X. C. · Xiaofan, Shi · Zikang, Su · Lyu, Zhaozheng · 钱天 · 刘广同 · 屈凡明 · 蒋坤 · 王志俊 · 石友国 · 许祝安 · 胡江平 · Lü, Li · 沈洁

Nature Communications 2024

参数信息

约瑟夫森二极管效率
73 %
开关功率
1 pW

技术优势

效率高且能耗极低

在微小外加磁场下即可实现高达73%的二极管效率，开关功耗仅在皮瓦量级，适合集成到低功耗超导电路。

二阶谐波实验确认

通过半整数夏皮罗台阶实验观测到电流-相位关系中的二阶谐波，为理解干涉机制和调控二极管极性提供了直接证据。

边缘干涉增强效应

利用拓扑绝缘体非对称边缘构建干涉仪，边缘态的鲁棒性和线性色散有助于实现稳定的非互易输运，为提升约瑟夫森二极管性能提供了有效途径。

应用场景