[发明专利]超导装置

说明书

一种量子干涉装置，包括：被间隙中断的超导环路；桥接间隙的多个正常导体段；以及连接到正常导体段的干涉仪，其中，正常导体段被间隔开。可能存在2N+1个正常导体段，其中N是正整数，该正常导体段可以具有相等的长度并且被均匀地间隔开。装置产生的信号大于传统的量子干涉装置产生的信号。

技术领域

本发明涉及超导装置，特别地涉及具有改进的磁场灵敏度的超导装置。

背景技术

在WO 2012/007736 A1中公开了多种量子干涉装置，其可以用作通量传感器、晶体管或者量子位。在所附的图1和图2中描绘了装置的两个示例。

在图1的装置中，量子干涉装置50包括被正常导体段52中断的超导环路51，该正常导体段在接合部53、54处连接到超导环路51。双分支10式干涉仪55连接到正常导体段52。两个分支55a、55b连接到正常导体段52的中点以形成交叉。

干涉仪的第一分支55a包括将正常引线57、58与正常导体段52分隔开的屏障部56。干涉仪的第二分支55b包括连接到正常导体段52的正常突出部59以及超导引线60、61。当电流通过干涉仪55时，准粒子从正常:超导界面53、54反射(安德列夫(Andreev)反射)。穿过超导环路51的通量影响界面53和界面54之间的相位差，并因此引起被两个边界反射的电子之间的量子干涉。因此，穿过干涉仪55的电流I对通量Φ敏感。

在图2的变型中，设置了额外的电流引线62、63以将干涉仪转换为晶体管。横跨干涉仪的电导受超导线中的偏置电流I_b控制。

发明内容

本发明的目的在于提供改进的量子干涉装置。

根据本发明，提供了一种量子干涉装置，该量子干涉装置包括被间隙中断的超导环路；桥接间隙的多个正常导体段；以及连接到正常导体段的干涉仪，其中，正常导体段被间隔开。

根据本发明，还提供了一种量子干涉装置，该量子干涉装置包括不完整的超导环路；一对分支，该一对分支从超导环路的端部平行地延伸；多个正常导体段，该多个正常导体段桥接在分支之间；以及正常导电交叉部件，该正常导电交叉部件连接到正常导体段的中点。

根据本发明，提供了一种复合装置，该复合装置包括多个如上所述的量子干涉装置，其中，量子干涉装置的干涉仪串联连接。

在复合装置的一个实施例中，量子干涉装置的超导环路与圆的区段相匹配。

附图说明

下面参照附图进一步描述本发明的示例性实施例，在附图中：

图1描绘了本领域已知的量子干涉装置；

图2描绘了本领域已知的另一量子干涉装置；

图3示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的量子干涉装置；

图4是图3的装置的一部分的放大图；

图5示意性地描绘了根据本发明的第二实施例的量子干涉装置；

图6示意性地描绘了根据本发明的第三实施例的量子干涉装置；和

图7示意性地描绘了根据本发明的第四实施例的复合量子干涉装置。

在各个附图中，相似的部件由相似的附图标记表示。

具体实施方式

根据本发明的量子干涉装置可以用于各种目的，例如，用作磁场(或者通量)传感器、晶体管、量子位或者用于量子位的读出装置。量子干涉装置产生一信号，所述信号呈干涉仪横向件的变化的电阻的形式，该信号以与穿过超导环路耦合的通量对应的方式变化。本发明的目的在于提供一种量子干涉装置，其中，信号的幅度和期望的信噪比(SNR)得以增加。