論文の概要: In-situ tunable superconducting diode: towards field-free operation with infinite nonreciprocity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13254v1
- Date: Wed, 13 May 2026 09:37:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.949532
- Title: In-situ tunable superconducting diode: towards field-free operation with infinite nonreciprocity
- Title（参考訳）: In-situ Tunableconducting Diode:無限の非相反性フィールドフリー動作に向けて
- Authors: Razmik A. Hovhannisyan, Taras Golod, Amirreza Lotfian, Vladimir M. Krasnov,
- Abstract要約: 4末端のニオブ平面ジョセフソン接合に基づくダイオード。
マルチ端子構造は外部磁場の必要をなくし、本質的に非制限のその場調整を可能にすることを示す。
例えば、そのようなダイオードは、再誘電体超伝導によってガウスニューロンとして動作可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Efficient, scalable, and magnetic-field-free superconducting diodes are essential for future superconducting electronics; yet, despite significant efforts, such practical devices remain unrealized. The main challenge lies in achieving broad-range in-situ tunability, both for optimization and for achieving transistor-like operation. Here, we study diodes based on four-terminal niobium planar Josephson junctions. We show that the multiterminal structure eliminates the need for an external magnetic field and enables essentially unrestricted in-situ tunability, along with reconfigurability of the diode polarity, leading to new functionality. For example, we demonstrate that such diodes can operate as Gauss neurons via reentrant superconductivity. By deliberately tuning the junction parameters, we obtain effectively infinite nonreciprocity (within experimental resolution) leading to threshold-free ac-current rectification. Such technologically simple, reconfigurable, and broadly tunable diodes could be instrumental for future digital and neuromorphic computing.
- Abstract（参考訳）: 効率的な、スケーラブルで、磁場のない超伝導ダイオードは将来の超伝導エレクトロニクスにとって不可欠であるが、大きな努力にもかかわらず、そのような実用的なデバイスは未実現のままである。
主な課題は、最適化とトランジスタライクな動作の両面において、広範囲のチューニング性を達成することである。
ここでは,4末端のニオブ平面接合体,ジョセフソン接合体を用いてダイオードについて検討する。
多重終端構造は外部磁場の必要をなくし、ダイオードの極性を再設定できるとともに、本質的に非制限のその場調整を可能にし、新たな機能をもたらすことを示す。
例えば、そのようなダイオードは、再誘電体超伝導によってガウスニューロンとして動作可能であることを示す。
ジャンクションパラメータを意図的に調整することにより、しきい値のない交流電流整流につながる事実上無限の非相互性が得られる。
このような技術的にシンプルで、再構成可能で、広義に調整可能なダイオードは、将来のデジタルおよびニューロモルフィックコンピューティングに役立てることができる。
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