論文の概要: Resonances control when multiterminal Josephson currents reduce to two-terminal couplings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40346v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 17:59:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:28.348494
• Title: Resonances control when multiterminal Josephson currents reduce to two-terminal couplings
• Title（参考訳）: 多端子ジョセフソン電流が2端子結合に還元される場合の共振制御
• Abstract要約: ジョセフソン接合は、トポロジカルAndreevバンド、マルチペア超電流およびチューナブル回路要素のホストとして研究されている。 混乱した3末端と4末端の接合のアンサンブルでは、ペアの項はエネルギーのほとんど全ての変化を捉えている。 電流の中央値の誤差は8.0から21.2%であり、これは電流がマルチ端子の高調波を強く重くするためである。
• 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: Multiterminal Josephson junctions, in which one weak link couples three or more superconductors, are studied as hosts of topological Andreev bands, multi-pair supercurrents and tunable circuit elements. Their currents are modeled both as pairwise networks of two-terminal couplings and through genuinely multiterminal processes such as quartets. We ask how accurate the pairwise description is and what controls its error. In a microscopic scattering model of planar junctions, we compare exact currents with the best pairwise approximation, which allows arbitrary nonsinusoidal couplings. In ensembles of disordered three- and four-terminal junctions, the pairwise terms capture nearly all of the energy variation, yet the median current error ranges from 8.0 to 21.2 percent, about twice the energy error, because currents weigh the multiterminal harmonics more strongly. Designed devices extend the comparison to sixteen terminals. We identify a mechanism that controls this error. A normal-region mode near the Fermi level that couples to three or more terminals produces large nonpairwise currents, and detuning it with a gate suppresses them. Shifting only this mode, selected from normal-state properties, predicts the gate dependence of the error in eight three- and four-terminal devices without fitting currents. Finite-gap calculations in two clean devices confirm a drop from tens of percent near resonance to below one percent. An analytic single-level model gives a sufficient detuning for pairwise accuracy at any terminal count. Planar junctions thus inherit the resonant and cotunneling regimes known from quantum dots, and normal-state properties identify the mode that selects between them.
• Abstract（参考訳）: 1つの弱いリンクが3つ以上の超伝導体を結合する多端子ジョセフソン接合は、トポロジカルAndreevバンド、マルチペア超電流およびチューナブル回路素子のホストとして研究されている。 彼らの電流は、2つの終端結合のペアワイズネットワークとしてモデル化され、クォーテットのような真に複数の終端過程を通してモデル化される。 我々は、ペアワイズ記述の正確さと、そのエラーを制御するものについて尋ねる。 平面接合の顕微鏡散乱モデルにおいて、任意の非正弦波結合を許容する最適対近似と正確な電流を比較する。 混乱した3つの終端接合と4つの終端接合のアンサンブルでは、ペアの項はエネルギーのほとんど全てを捕捉するが、中心的な電流誤差は8.0から21.2%の範囲で、これは電流がより強く複数の終端調和を重くするからである。 設計されたデバイスは16の端末と比較して拡張する。 このエラーを制御するメカニズムを同定する。 フェルミ準位に近い正規領域モードでは、3つ以上の終端にカップリングして大きな非対流を発生させ、それをゲートで変形させることでそれらを抑制する。 通常の状態特性から選択されたこのモードのみをシフトすることで、電流を適合させることなく8つの3端子および4端子デバイスにおける誤差のゲート依存性を予測する。 2つのクリーンデバイスにおける有限ギャップ計算は、共鳴に近い数パーセントから1%未満に低下したことを確認している。 解析的な単一レベルモデルにより、任意の端末数でペアの精度を十分に調整できる。 したがって、平面接合は量子ドットから知られている共鳴および共振規則を継承し、通常の状態特性はそれらの間のモードを識別する。

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