ジョセフソン量子干渉デバイスの閾値曲線の計算

ジョセフソン量子干渉デバイス、または干渉計の多くの応用において、デバイスの最大ゼロ電圧電流と外部にかけられた磁場の関係を示す閾値曲線を知ることが重要です。一般に、この曲線の解析的表現は存在せず、数値計算が必要です。いくつかの技術が議論され、その中で最も迅速な実行が可能なものが強調されます。この技術は、各干渉計ループ内の接合とインダクタンスにわたる超伝導秩序パラメータの位相差の合計が2πの整数倍であるという制約の下で、ゼロ電圧電流を最大化する問題として扱います。ラグランジュ乗数を使用して制約を定式化し、同時非線形方程式を得ることで、その解が閾値曲線を与えます。これらの方程式は、多次元ニュートン・ラフソン反復手法を用いて解かれます。この技術の実装はAPLにプログラムされており、わずか2分で50点の閾値曲線を計算しています。この実装の側面が議論され、閾値曲線の例が示されます。