物理：ジョセフソン熱干渉計

ジョセフソン効果は、おそらく巨視的な位相コヒーレンスが典型的に現れたものであり、幅広く使われている電子干渉計である超伝導量子干渉素子（SQUID）の基盤となっている。1965年に真木とグリフィンは、2つの超伝導体を結合し温度バイアスのかかったジョセフソントンネル接合を通る熱流が、これらの超伝導体間の量子位相差の定常周期関数になるはずであると予言した。そのため、温度バイアスのかかったSQUIDで熱流の干渉が可能となり、その結果、電気ジョセフソン干渉計の熱バージョンが得られる。この熱輸送の位相に依存する機構は大いに議論の的となったが、意外なことに実験ではまだ実現されていない。本論文では、直流SQUIDの形をした熱「変調器」を通して互いにトンネル結合され、異なる温度に保たれた2つの常伝導金属電極の間の熱交換を調べた。この系の熱輸送は位相に依存しており、当初の予言と一致していることが見いだされた。我々のジョセフソン熱干渉計は、磁束に依存し、振幅が最大で21 mKの温度振動を起こし、 235 mKで磁束量子当たり60 mKを超える、磁束から温度への伝達係数が得られた。ジョセフソン接合に特有で位相依存の熱流が存在することが確認されたことに加え、我々の結果は、固体ナノ回路における熱の位相コヒーレントな操作への道を示している。

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