論文の概要: Dual Shapiro steps and fundamental transconductance in dc driven Bloch transistor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14080v1
- Date: Wed, 13 May 2026 20:05:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.490572
- Title: Dual Shapiro steps and fundamental transconductance in dc driven Bloch transistor
- Title（参考訳）: dc駆動ブロッホトランジスタにおけるデュアルシャピロステップと基本伝導特性
- Authors: A. B. Zorin,
- Abstract要約: 2つの小さな容量のジョセフソンジャンクションが連なっており、その間に小さな島がある。
Transconductance $overlineI_B/overlineV_J$は1/R_Q$の基本値を取る。
結果は、超伝導回路をベースとし、強磁場を印加せずに動作する、代替の量子抵抗標準への道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a superconducting circuit based on the Bloch transistor, a quantum device consisting of two small-capacitance Josephson junctions connected in series and having a small island in between. This device is driven by two dc electrical sources controlling Josephson oscillations of frequency $f_J = 2e\overline{V_J}/h$, related to the average voltage $\overline{V_J}$ on the transistor, and Bloch oscillations of frequency $f_B = \overline{I_B}/2e$, related to the average current $\overline{I_B}$ injected into the transistor island. Due to the Bloch transistor properties, these two types of oscillations can mutually phase lock, i.e., $f_J = f_B$. This leads to formation of current steps on the current-voltage curve at $\overline{I}_B = 2ef_J$, which are similar to the dual Shapiro steps appearing at current $\overline{I}=2ef$ under microwave irradiation of frequency $f$. Moreover, transconductance $\overline{I_B}/\overline{V_J}$ takes the fundamental value of $1/R_Q$, where $R_Q = h/4e^2$ is the resistance quantum. The obtained results pave the way to the alternative quantum standard of resistance, based on the superconducting circuit and operating without applying strong magnetic field.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,Blochトランジスタをベースとした超伝導回路を提案する。この素子は2つの小さな容量のジョセフソン接合を直列接続し,その間に小さな島を持つ量子デバイスである。
この装置は、トランジスタ上の平均電圧$\overline{V_J}$に関連する周波数$f_J = 2e\overline{V_J}/h$と、トランジスタ島に注入された平均電流$\overline{I_B}/2e$に関する周波数$f_B = \overline{I_B}/2e$と、ジョセフソン振動を制御する2つのdc電気源によって駆動される。
ブロッホトランジスタの特性により、これらの2種類の振動は相互に位相ロック(すなわち$f_J = f_B$)を行うことができる。
これにより、電流電圧曲線上の電流ステップが$\overline{I}_B = 2ef_J$で形成され、これは現在の$\overline{I}=2ef$に現れる2重シャピロステップに類似している。
さらに、Transconductance $\overline{I_B}/\overline{V_J}$は1/R_Q$の基本値を取る。
得られた結果は、超伝導回路をベースとし、強磁場を印加することなく動作する、代替の量子抵抗標準への道を開いた。
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