[发明专利]一种减少约瑟夫森结冻结磁通的方法及量子电压生成方法

说明书

本发明公开了一种减少约瑟夫森结的冻结磁通的方法及量子电压生成方法，属于约瑟夫森结技术领域；首先将约瑟夫森结设置在低温测试探杆的冷端，并在在常温时将引出的偏置源接口和信号输出口短接，然后将所述低温测试探杆的冷端探入低温液氦杜瓦进行冷却，并保持所述偏置源接口、所述微波信号接口和所述信号输出口处于常温环境中，减少冻结磁通；解除短路处理后在微波系统和偏置源的驱动下生成量子电压。本发明在常温时采用短路连接点，再冷却，大大降低经典约瑟夫森结冷却后的冻结磁通现象，保证了其在低温下正常有效的工作生成量子电压。

技术领域

本发明涉及约瑟夫森结技术领域，特别是涉及一种减少约瑟夫森结冻结磁通的方法及量子电压生成方法。

背景技术

经典约瑟夫森结工作在液氦温区，浸泡在低温液氦杜瓦的液氦液面以下，工作温度4.2K。经典约瑟夫森结固定在低温测试探杆上，低温测试探杆采用法兰固定在低温液氦杜瓦瓶口。微波信号和偏置驱动信号通过低温测试探杆上的接口传输到低温下的经典约瑟夫森结。经典约瑟夫森结产生的量子化台阶电压也通过低温测试探杆传输到室温端，并连接到室温仪器上。

经典约瑟夫森结在从常温到低温状态过程中，由于其固有特性和环境影响，容易产生冻结磁通现象，即在冷却进入超导状态过程中捕获了磁通，进入超导态后无法释放。产生冻结磁通的经典约瑟夫森结无法正常工作，因此必须将其从低温下回温失超，释放冻结的磁通后重新冷却进入低温环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少约瑟夫森结的冻结磁通的方法，以及利用该减少冻结磁通方法生成量子电压的方法，降低其产生冻结磁通的几率，从而减小将约瑟夫森结反复回温的次数，保证经典量子电压标准的有效运行。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种减少约瑟夫森结冻结磁通的方法，所述方法包括：

将约瑟夫森结设置在低温测试探杆的冷端；所述低温测试探杆的冷端为低温测试探杆伸入液氦的一端；

引出所述约瑟夫森结的偏置源接口、微波信号接口和信号输出口；

将所述偏置源接口和所述信号输出口进行短路处理；

将所述低温测试探杆的冷端探入低温液氦杜瓦进行冷却，并保持所述偏置源接口、所述微波信号接口和所述信号输出口处于常温环境中。

可选的，对所述偏置源接口和所述信号输出口进行短路时，采用纯铜线进行处理。

一种量子电压生成方法，所述方法包括：

将约瑟夫森结设置在低温测试探杆的冷端；所述低温测试探杆的冷端为低温测试探杆伸入液氦的一端；

引出所述约瑟夫森结的偏置源接口、微波信号接口和信号输出口；

将所述偏置源接口和所述信号输出口进行短路处理；

将所述低温测试探杆的冷端探入低温液氦杜瓦进行冷却，并保持所述偏置源接口、所述微波信号接口和所述信号输出口处于常温环境中；

解除所述偏置源接口和所述信号输出口的短路处理；

连接微波系统和所述微波信号接口，以及偏置源和所述偏置源接口进行相应的信号驱动；

检测所述信号输出口的量子电压。

可选的，对所述偏置源接口和所述信号输出口进行短路时，采用纯铜线进行处理。

可选的，所述微波系统和所述偏置源设置在所述低温测试探杆的常温端；所述低温测试探杆的常温端为低温测试探杆未伸入液氦的一端。

可选的，利用法兰将所述低温测试探杆与所述微波系统连接。

可选的，所述约瑟夫森结与所述偏置源通过偏置连接线连接。