[发明专利]超导装置中的磁通量控制

说明书

本发明提供一种方法，其包含从第一装置生成偏压信号；及将所述偏压信号施加到第二装置，所述第一装置具有(a)超导迹线及(b)超导量子干涉装置SQUID，其中所述SQUID的第一端子电耦合到所述超导迹线的第一端，且所述SQUID的第二端子电耦合到所述超导迹线的第二端，其中从所述第一装置生成所述偏压信号包含：将第一信号Φ₁施加到所述SQUID的第一子环路；及将第二信号Φ₂施加到所述SQUID的第二子环路，其中施加所述第一信号Φ₁及所述第二信号Φ₂使得所述第一装置的超导相的值递增或递减达2π的非零整数倍n。

技术领域

本发明涉及超导装置中的磁通量控制。

背景技术

量子计算是相对新的计算方法，其利用量子效应(例如基态叠加及纠缠)而比典型数字计算机更有效地执行某些计算。与呈位(例如，“1”或“0”)形式存储及操纵信息的数字计算机相比，量子计算系统可使用量子位来操纵信息。量子位可指实现多种状态(例如，处于“0”状态及“1”状态两者的数据)的叠加及/或处于多种状态的数据本身的叠加的量子装置。根据常规术语，量子系统中“0”及“1”状态的叠加可被表示为例如α│0>+β│1>。数字计算机的“0”及“1”状态分别类似于量子位的│0>及│1>基态。值│α│²表示量子位处于│0>状态的概率，而值│β│²表示量子位处于│1>基态的概率。

发明内容

通常，在一些方面，本发明的主题可在以下方法中体现，所述方法包含：从第一装置生成偏压信号；及将所述偏压信号施加到第二装置，所述第一装置包含(a)超导迹线及(b)具有至少三个并联耦合的非线性电感器结的超导量子干涉装置(SQUID)，其中所述SQUID的第一端子电耦合到所述超导迹线的第一端且所述SQUID的第二端子电耦合到所述超导迹线的第二端以形成环路，其中从所述第一装置生成所述偏压信号包含：将第一时变磁通量Φ₁施加到所述SQUID的第一子环路；及将第二时变磁通量Φ₂施加到所述SQUID的第二子环路，其中施加所述第一时变磁通量Φ₁及所述第二时变磁通量Φ₂使得所述第一装置的超导相的值递增或递减达2π的非零整数倍n。

所述方法的实施方案可包含一或多个以下特征。例如，在一些实施方案中，输出状态包含通过所述第一装置的电流的有效相移。

在一些实施方案中，所述输出状态包含通过所述第一装置的有效通量。

在一些实施方案中，所述第一时变磁通量Φ₁的最大幅度及所述第二时变磁通量Φ₂的最大幅度中的每一者都小于通量量子Φ₀。

在一些实施方案中，所述第一时变磁通量Φ₁与所述通量量子Φ₀的比率Φ₁/Φ₀及所述第二时变磁通量Φ₂与所述通量量子Φ₀的比率Φ₂/Φ₀跟踪围绕通过所述第一装置的电流值是0所在的点的路径。在通过所述第一装置的所述电流是0所在的所述点处，所述比率Φ₁/Φ₀及所述比率Φ₂/Φ₀可例如近似等于1/3。当所述比率Φ₁/Φ₀及所述比率Φ₂/Φ₀沿着第一方向围绕通过所述第一装置的所述电流是0所在的所述点跟踪所述路径时所述整数倍n递增，或当所述比率Φ₁/Φ₀及所述比率Φ₂/Φ₀沿着与所述第一方向相反的第二方向跟踪所述路径时所述整数倍n递减。所述路径可为闭环路径。