Государственная премия РФ для молодых ученых в области науки и техники 2003 года «Методы вычисления временных и спектральных характеристик случайных процессов и их применения для минимизации влияния шумов в устройствах джозефсоновской электроники»

Разработаны подходы для получения точных временных характеристик случайных процессов диффузионного типа (марковских процессов), которые, по сути, являются обобщением метода времен первого достижения границ и основываются на определении характерного временного масштаба эволюции наблюдаемой величины как интегрального
времени релаксации. Данные методы позволяют точно аналитически получить требуемые временные масштабы и приближенно (но достаточно точно для практических задач) описать временную эволюцию вероятностей и средних случайных процессов в широкой области параметров.

Применение разработанных подходов позволило решить ряд прикладных задач джозефсоновской электроники. В частности, использование теоретически предсказанного эффекта подавления шума в нелинейных системах, подверженных сильному периодическому воздействию, позволяет увеличить тактовые частоты джозефсоновских
микропроцессоров и снизить индуцированные шумом ошибки, а также повысить чувствительность СВЧ сверхпроводящих квантовых интерферометров. Исследование спектральных характеристик генератора бегущих волн (ГБВ), основанного на однонаправленном движении квантов магнитного потока в длинном джозефсоновском контакте, и проведенная оптимизация параметров ГБВ, сделала возможной фазовую синхронизацию во всем рабочем диапазоне, где реализуется плавная перестройка частоты: от 490 до 712 ГГц, что позволило начать практическое использование этих генераторов.

Аналитическое описание моментов времени перехода и эффект подавления шума в нелинейных системах, подверженных периодическому воздействию

Отношение сигнал/шум как функция частоты воздействующего сигнала

Формула для ширины спектральной линии джозефсоновского генератора бегущих волн

Ширина спектральной линии генерации как функция дифференциального сопротивления

Премия присуждена А. Л. Панкратову