[發明專利]超導裝置

有效

• 申請號: 201780052639.6
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109964139B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 維克托·梯克歐維科·佩特拉受維;克里斯多夫·切克雷
• 申請（專利權）人: 皇家霍洛威和貝德福德新學院
• 主分類號: G01R33/035
• 分類號: G01R33/035
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 浦彩華;姚開麗

一種量子干涉裝置，包括：被間隙中斷的超導環路；橋接間隙的多個正常導體段；以及連接到正常導體段的干涉儀，其中，正常導體段被間隔開。可能存在2N+1個正常導體段，其中N是正整數，該正常導體段可以具有相等的長度并且被均勻地間隔開。裝置產生的信號大于傳統的量子干涉裝置產生的信號。

技術領域

本發明涉及超導裝置，特別地涉及具有改進的磁場靈敏度的超導裝置。

背景技術

在WO 2012/007736 A1中公開了多種量子干涉裝置，其可以用作通量傳感器、晶體管或者量子位。在所附的圖1和圖2中描繪了裝置的兩個示例。

在圖1的裝置中，量子干涉裝置50包括被正常導體段52中斷的超導環路51，該正常導體段在接合部53、54處連接到超導環路51。雙分支10式干涉儀55連接到正常導體段52。兩個分支55a、55b連接到正常導體段52的中點以形成交叉。

干涉儀的第一分支55a包括將正常引線57、58與正常導體段52分隔開的屏障部56。干涉儀的第二分支55b包括連接到正常導體段52的正常突出部59以及超導引線60、61。當電流通過干涉儀55時，準粒子從正常:超導界面53、54反射(安德列夫(Andreev)反射)。穿過超導環路51的通量影響界面53和界面54之間的相位差，并因此引起被兩個邊界反射的電子之間的量子干涉。因此，穿過干涉儀55的電流I對通量Φ敏感。

在圖2的變型中，設置了額外的電流引線62、63以將干涉儀轉換為晶體管。橫跨干涉儀的電導受超導線中的偏置電流I_b控制。

發明內容

本發明的目的在于提供改進的量子干涉裝置。

根據本發明，提供了一種量子干涉裝置，該量子干涉裝置包括被間隙中斷的超導環路；橋接間隙的多個正常導體段；以及連接到正常導體段的干涉儀，其中，正常導體段被間隔開。

根據本發明，還提供了一種量子干涉裝置，該量子干涉裝置包括不完整的超導環路；一對分支，該一對分支從超導環路的端部平行地延伸；多個正常導體段，該多個正常導體段橋接在分支之間；以及正常導電交叉部件，該正常導電交叉部件連接到正常導體段的中點。

根據本發明，提供了一種復合裝置，該復合裝置包括多個如上所述的量子干涉裝置，其中，量子干涉裝置的干涉儀串聯連接。

在復合裝置的一個實施例中，量子干涉裝置的超導環路與圓的區段相匹配。

附圖說明

下面參照附圖進一步描述本發明的示例性實施例，在附圖中：

圖1描繪了本領域已知的量子干涉裝置；

圖2描繪了本領域已知的另一量子干涉裝置；

圖3示意性地描繪了根據本發明的一個實施例的量子干涉裝置；

圖4是圖3的裝置的一部分的放大圖；

圖5示意性地描繪了根據本發明的第二實施例的量子干涉裝置；

圖6示意性地描繪了根據本發明的第三實施例的量子干涉裝置；和

圖7示意性地描繪了根據本發明的第四實施例的復合量子干涉裝置。

在各個附圖中，相似的部件由相似的附圖標記表示。

具體實施方式

根據本發明的量子干涉裝置可以用于各種目的，例如，用作磁場(或者通量)傳感器、晶體管、量子位或者用于量子位的讀出裝置。量子干涉裝置產生一信號，所述信號呈干涉儀橫向件的變化的電阻的形式，該信號以與穿過超導環路耦合的通量對應的方式變化。本發明的目的在于提供一種量子干涉裝置，其中，信號的幅度和期望的信噪比(SNR)得以增加。