Flux Quantum

释义 Definition

磁通量子：在超导体中，磁通（磁场穿过回路的“通量”）只能以离散的最小单位出现；这个最小单位称为磁通量子，常记作 Φ₀，数值为 **Φ₀ = h / (2e)**。该概念常见于超导环、约瑟夫森结与 SQUID 等器件中。（在其他语境里 flux 也可指“流量/通量”，quantum 也可泛指“量子”，但此处通常特指超导磁通量子。）

发音 Pronunciation (IPA)

/flʌks ˈkwɑːntəm/
/flʌks ˈkwɒntəm/

例句 Examples

A superconducting ring can trap exactly one flux quantum.
超导环可以恰好困住一个磁通量子。

In a SQUID, tiny changes in magnetic field are detected as shifts by fractions of a flux quantum.
在 SQUID 中，极微小的磁场变化会表现为磁通相对磁通量子的分数级偏移，从而被检测出来。

词源 Etymology

flux 源自拉丁语 fluxus（“流动”），在物理中引申为“通量/穿过某面积的量”；quantum 源自拉丁语 quantum（“多少、数量”），在现代物理中专指“最小离散单位”。两者组合成术语 flux quantum，强调“磁通以量子化的最小单位出现”，这一现象与超导凝聚态中的相位与电荷量子化（以 2e 的库珀对为单位）密切相关。

相关词 Related Words

• Superconductivity
• Magnetic Flux
• Josephson Junction
• SQUID
• Fluxoid
• Flux Qubit
• Cooper Pair
• Quantization

文学与著作 Literary Works

• Michael Tinkham, Introduction to Superconductivity（系统讨论磁通量子 Φ₀ 与超导环/涡旋等概念）
• John Clarke & Alex I. Braginski (eds.), The SQUID Handbook（在 SQUID 工作原理中频繁涉及磁通量子）
• Theodore Van Duzer & Charles W. Turner, Principles of Superconductive Devices and Circuits（超导器件分析中常用 Φ₀）
• M. H. Devoret & J. M. Martinis 等关于超导量子电路/通量量子比特的综述与论文（讨论通量量子在电路量子电动力学中的作用）