[发明专利]约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路

说明书

本发明实施例提供了一种约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路。约瑟夫森结包括：第一电极层，用于实现信号传输；第二电极层，用于实现信号传输；绝缘层，设置于第一电极层和第二电极层之间，以形成约瑟夫森结；第一电极层和第二电极层由预设材料构成，绝缘层由与预设材料相对应的化合物构成，预设材料包括非铝的超导材料,以延长超导量子比特的相干时间。本实施例有效地实现了通过非铝的超导材料来制备约瑟夫森结，由于上述材料具有晶格结构稳定的特征，有效地避免了因晶格结构存在缺陷而消耗能量，并且上述材料能够延长超导量子比特的相干时间，有利于提高超导量子比特计算的准确性，同时提高了所制备的约瑟夫森结的质量和效率。

技术领域

本发明涉及超导技术领域，尤其涉及一种约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路。

背景技术

约瑟夫森结或称为超导隧道结，一般是由两块超导体夹一某种很薄的势垒层(厚度≤Cooper电子对的相干长度)而构成的结构，例如：超导体(S)-绝缘体(I)-超导体(S)结构所形成的约瑟夫森结，简称SIS。

在超导技术领域，用铝材料制备约瑟夫森结比较广泛。然而，由于铝材料仅具有1.2K的超导转变温度和3.4×10^-4eV的超导能隙，而较低的超导转变温度和超导能隙容易使得铝基超导量子比特容易受到其他准粒子的注入，从而缩短了超导量子比特的相干时间，降低了超导量子比特计算的准确性。

发明内容

本发明实施例提供了一种约瑟夫森结、约瑟夫森结的制备方法、装置及超导电路，通过使用非铝的超导材料来制备约瑟夫森结，不仅可以延长超导量子比特的相干时间，有利于提高超导量子比特计算的准确性，并且还能够保证对约瑟夫森结进行制备的质量和效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种约瑟夫森结，包括：

第一电极层，用于实现信号传输；

第二电极层，用于实现信号传输；

绝缘层，设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间，以形成约瑟夫森结；

其中，所述第一电极层和所述第二电极层由预设材料构成，所述绝缘层由与所述预设材料相对应的化合物构成，所述预设材料包括非铝的超导材料，以延长超导量子比特的相干时间。

第二方面，本发明实施例提供了一种约瑟夫森结的制备方法，包括：

获取衬底结构；

在所述衬底结构上形成第一电极层，在所述第一电极层上形成绝缘层，并在所述绝缘层上形成第二电极层，其中，所述第一电极层和所述第二电极层由预设材料构成，所述绝缘层由与所述预设材料相对应的化合物构成，所述预设材料包括非铝的超导材料，以延长超导量子比特的相干时间；

将所述第一电极层、绝缘层和所述第二电极层所形成的结构确定为约瑟夫森结。

第三方面，本发明实施例提供一种约瑟夫森结，所述约瑟夫森结由上述第二方面所述的约瑟夫森结的制备方法制备而成。

第四方面，本发明实施例提供了一种超导电路，包括：

约瑟夫森结，用于作为一非线性电感元件，所述约瑟夫森结通过上述第二方面所述的约瑟夫森结的制备方法所生成。

第五方面，本发明实施例提供了一种约瑟夫森结的制备设备，包括：存储器、处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现如上述第二方面所述的约瑟夫森结的制备方法。

第六方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存计算机程序，所述计算机程序使计算机执行时实现上述第二方面所述的约瑟夫森结的制备方法。