論文の概要: Theory of the photonic Joule effect in superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.19912v1
• Date: Fri, 29 Nov 2024 18:17:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-02 20:28:08.103811
• Title: Theory of the photonic Joule effect in superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路におけるフォトニックジュール効果の理論
• Authors: Samuel Cailleaux, Quentin Ficheux, Nicolas Roch, Denis M. Basko,
• Abstract要約: 光浴に結合した電圧バイアスジョセフソン接合の力学解析を行った。 以上の結果から,光子自由度が著しく過熱する非平衡定常状態に到達できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: When a small system is coupled to a bath, it is generally assumed that the state of the bath remains unaffected by the system due to the bath's large number of degrees of freedom. Here we show theoretically that this assumption can be easily violated for photonic baths typically used in experiments involving superconducting circuits. We analyze the dynamics of a voltage-biased Josephson junction coupled to a photonic bath, represented as a long Josephson junction chain. Our findings show that the system can reach a non-equilibrium steady state where the photonic degrees of freedom become significantly overheated, leading to a qualitative change in the current-voltage $I-V$ curve. This phenomenon is analogous to the Joule effect observed in electrical conductors, where flowing current can substantially heat up electrons. Recognizing this effect is crucial for the many applications of high-impedance environments in quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 小さな系が風呂に結合された場合、浴場の自由度が多すぎるため、風呂の状態が影響を受けないことが一般的である。 ここでは、超伝導回路を含む実験で一般的に用いられるフォトニック浴に対して、この仮定が容易に違反できることを理論的に示す。 電圧バイアスのジョセフソン接合とフォトニック浴を結合した長鎖ジョセフソン接合のダイナミクスを解析した。 以上の結果から,光電子自由度が著しく過熱する非平衡定常状態に到達し,電流電圧のI-V$曲線の定性的変化をもたらすことが示唆された。 この現象は電気伝導体で観察されるジュール効果と類似しており、電流が流れると電子が実質的に加熱される。 この効果を認識することは、量子技術における高インピーダンス環境の多くの応用にとって重要である。

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