超导体是一种可以达到超导态的材料，处于超导态的物质是没有电阻的，并且不允许磁场穿透它。在低温下，这些材料被认为是高效的热绝缘体，并且由于所谓的邻近效应，它们还可以影响附近金属或超导线的态密度(DOS)。

意大利纳米科学学院和比萨高等师范学校的研究人员最近开发了一种晶体管，该晶体管利用了超导体的这种特殊性质。他们的晶体管被​​称为热超导量子干涉邻近晶体管(T-SQUIPT)，该研究团队发表在《自然·物理学》上的一篇论文对这种晶体管进行了详细介绍。

进行这项研究的研究人员之一Francesco Giazotto说：“我们的工作是在相位相干热电子学的框架下进行的，研究的目的旨在设想并实现一种能够在不同纳米尺度的量子技术架构中进行能量转移的设备。”

Giazotto及其同事开发的T-SQUIPT晶体管背后的主要原理是通过所谓的超导邻近效应控制其光谱特性来调整金属或超导体的热特性。本质上，这种晶体管是利用宏观超导量子相来控制超导体附近金属的态密度，从而调节其热传输特性。

Giazotto说：“T-SQUIPT是我们最近这篇论文的一些作者于几年前首次从理论上提出来的概念，那时还没有具体的实现方式。我们实现这个T-SQUIPT利用了长超导纳米线作为近端元件，这使我们能够演示对超导体的热传输特性进行相位调整的可能性，并成功实现了第一个热存储单元。”

众所周知，普通金属是电和热的良好导体，因为它们能够让晶体中包含的电子可以传递热量和电荷。虽然超导体是良好的电导体(零电阻)，但它们是不良的热导体，因为这种晶体中的大部分“自由载流子”是库珀对。库珀对是带电的电子对，不能传递热量，因为它们本质上是无热耗散的。

Giazotto解释道：“T-SQUIPT的核心是一种纳米级的铝(Al)岛，我们将两个超导引线形成一个环，并把它与铝岛保持良好的金属接触，通过量子干涉能使其成为超导体或普通金属。对于穿过超导回路的通量量子的整数值，超导性得到加强，岛表现为良好的热绝缘体。对于通量量子的半整数值，超导性被理想地抑制了，岛表现为良好的热导体。”

Giazotto和他的同事们通过将热量从金属电极下沉到晶体管中，并通过隧道接触连接到铝岛，从而证明了晶体管的这种能力。总的来说，他们的研究结果证明了通过相位相干操纵量子器件进行能量传输的可行性。在未来，T-SQUIPT晶体管或可以为实现各种新型量子器件铺平道路。（编译:Qtech）