[发明专利]具有强化方向性的超导器件

权利要求书

1.一种器件，包括：

第一约瑟夫森结传输线(JTL)，用于在第一方向中传播第一组量子信号；

第二约瑟夫森结传输线(JTL)，用于在所述第一方向中传播第二组量子信号；

包括多个约瑟夫森结的逻辑门，其中所述逻辑门具有用于经由所述第一JTL接收所述第一组量子信号的第一输入端子，以及第二输入端子；以及

至少一个单向缓冲器，所述至少一个单向缓冲器具有用于经由所述第二JTL接收所述第二组量子信号的第一输入端子和用于将所述第二组量子信号耦合到所述逻辑门的所述第二输入端子的输出端子，其中所述单向缓冲器被配置为仅在所述第一方向中传播量子信号。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述单向缓冲器包括：

耦合在第一端子和第二端子之间的第一电感元件；

耦合在所述第二端子和接地端子之间的第一约瑟夫森结；

耦合在所述第二端子和第三端子之间的第二电感元件；以及

耦合在所述第三端子和所述接地端子之间的第二约瑟夫森结，其中所述第二电感元件被配置为形成电感环路，所述电感环路包括所述第一约瑟夫森结、所述第二电感元件和所述第二约瑟夫森结。

3.根据权利要求2所述的器件，其中所述电感环路被配置为在所述电感环路中存储电流。

4.根据权利要求3所述的器件，其中所述单向缓冲器被配置为经由包含多个相位的时钟信号来接收功率，并且其中所述时钟信号被配置为至少向所述第二约瑟夫森结提供偏置电流。

5.根据权利要求4所述的器件，其中所述单向缓冲器被配置为在所述偏置电流与由所述电感环路存储的所述电流之和足以触发所述第二约瑟夫森结时，在所述第一方向中传播量子信号。

6.根据权利要求1所述的器件，其中所述量子信号包括单通量量子(SFQ)脉冲。

7.根据权利要求6所述的器件，其中所述SFQ脉冲包括正SFQ脉冲和负SFQ脉冲。

8.根据权利要求2所述的器件，其中所述第一约瑟夫森结具有对应的第一临界电流值，并且所述第二约瑟夫森结具有对应的第二临界电流值，并且其中所述第一临界电流值为所述第二临界电流值的约1.1至1.4倍。

9.一种单向缓冲器，包括：

输入端子，用于经由被配置为在第一方向中传播信号的约瑟夫森传输线(JTL)接收量子信号，其中所述单向缓冲器被配置为仅在所述第一方向而不是在与所述第一方向相反的第二方向中传播量子信号。

10.根据权利要求9所述的单向缓冲器，还包括：

耦合在所述输入端子和第二端子之间的第一电感元件；

耦合在所述第二端子和接地端子之间的第一约瑟夫森结；

耦合在所述第二端子和第三端子之间的第二电感元件；以及

耦合在所述第三端子和所述接地端子之间的第二约瑟夫森结，其中所述第二电感元件被配置为形成电感环路，所述电感环路包括所述第一约瑟夫森结、所述第二电感元件和所述第二约瑟夫森结。

11.根据权利要求10所述的单向缓冲器，其中所述电感环路被配置为在所述电感环路中存储电流。

12.根据权利要求11所述的单向缓冲器，其中所述单向缓冲器还被配置为经由包括多个相位的时钟信号接收功率，并且其中所述时钟信号被配置为至少向所述第二约瑟夫森结提供偏置电流。

13.根据权利要求12所述的单向缓冲器，其中所述单向缓冲器还被配置为：当所述偏置电流和由所述电感环路存储的所述电流之和足以触发所述第二约瑟夫森结时，在所述第一方向中传播量子信号。

14.根据权利要求10所述的单向缓冲器，其中所述量子信号包括单通量量子(SFQ)脉冲。

15.根据权利要求14所述的单向缓冲器，其中所述SFQ脉冲包括正SFQ脉冲和负SFQ脉冲。