CN111565050B - 超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件 - Google Patents

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CN111565050B CN202010373185.6A CN202010373185A CN111565050B CN 111565050 B CN111565050 B CN 111565050B CN 202010373185 A CN202010373185 A CN 202010373185A CN 111565050 B CN111565050 B CN 111565050B
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Abstract

本申请提供一种超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件。第一高速脉冲信号与第二高速脉冲信号沿着各自对应的微波传输线结构向尾端传输，传输至合路模块时进行合路。两组幅度相等但是极性相反的第一高速脉冲信号与第二高速脉冲信号相互抵消，再被终端电阻模块吸收，可以解决传统超导量子数模转换电路的共模电压误差问题。因此，使用的高速数字信号不必为了避免共模电压误差问题而采用效率更低的编码方式。因此，通过超导量子数模转换电路不仅解决了共模电压问题，而且可以使任意波形合成系统简单、且可保持最大的可合成信号幅值。

Description

超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件
技术领域
本申请涉及集成超导约瑟夫森结阵电路设计技术领域，特别是涉及一种超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件。
背景技术
基于交流约瑟夫森效应，采用一系列高速的电流脉冲序列来驱动约瑟夫森结阵，当单个电流脉冲的幅值在量子电压台阶内时，约瑟夫森结阵在受到驱动后均会相应地产生时间积分面积恒等于h/2e的量子电压脉冲。这个特性使约瑟夫森结成为一个量子的脉冲调制器，可以用它对商用数字信号发生器产生的具有幅度和相位抖动的数字序列进行量子化滤波，产生理论上完全准确的量子化输出的数字序列。另一个方面，约瑟夫森效应能够将电压和脉冲重复频率直接联系起来，重复频率大小可以对应平均输出电压高低，这样就可以采用一系列高速的电流脉冲序列来驱动约瑟夫森结阵的方法可以实现量子精度的数模转换和任意波形的模拟电压的合成。
在计量领域，合成单频和多频交流信号具有重大的意义。具有量子精度的单频交流信号可作为某频率与幅值的交流电压标准。为了提高合成信号的幅度，交流量子电压波形合成系统使用包含成千上万个串联结的约瑟夫森结阵作为超导量子数模转换器件。在多频信号合成应用方面，可通过高速脉冲驱动约瑟夫森结阵来合成幅度和相位随机的赝噪声信号，用它作为噪声温度计的参考噪声源。
然而，传统的超导量子数模转换电路，为了保证输入的高速脉冲信号在约瑟夫森结阵没有功率反射导致驻波，在约瑟夫森结阵的末端串联终端电阻来耗散传输至此的信号。此时，当驱动信号流过终端电阻时，信号中包含的低频分量会在终端电阻上产生共模电压误差。
发明内容
基于此，有必要针对传统超导量子数模转换电路的共模电压误差的问题，提供一种超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件。
本申请提供一种超导量子数模转换电路。所述超导量子数模转换电路包括第一脉冲信号模块、第二脉冲信号模块、第一约瑟夫森结阵列、第二约瑟夫森结阵列、合路模块以及终端电阻模块。所述第一脉冲信号模块用于发出第一脉冲信号。所述第一约瑟夫森结阵列设置于微波传输线结构中。
所述第一约瑟夫森结阵列包括第一输入端和第一输出端。所述第一脉冲信号通过所述第一输入端输入所述第一约瑟夫森结阵列。所述第二脉冲信号模块用于发出第二脉冲信号。所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号为幅度相等且极性相反的脉冲信号。所述第二约瑟夫森结阵列设置于微波传输线结构中。所述第二约瑟夫森结阵列包括第二输入端和第二输出端。所述第二脉冲信号通过所述第二输入端输入所述第二约瑟夫森结阵列。
所述合路模块包括第一合路输入端、第二合路输入端和合路输出端。所述第一合路输入端与所述第一输出端连接。所述第二合路输入端与所述第二输出端连接。所述终端电阻模块连接于所述合路输出端和地之间。
在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路还包括第一低通滤波模块。所述第一低通滤波模块的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列的所述第一输出端连接。所述第一低通滤波模块的第二端与所述第二约瑟夫森结阵列的所述第二输出端连接。
在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路还包括第二低通滤波模块。所述第二低通滤波模块的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列的所述第一输入端连接。所述第二低通滤波模块的第二端为所述超导量子数模转换电路的正输出端。
在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路还包括第三低通滤波模块。所述第三低通滤波模块的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列的所述第二输入端连接。所述第三低通滤波模块的第二端为所述超导量子数模转换电路的负输出端。
在一个实施例中，所述第一低通滤波模块为低通滤波器。
在一个实施例中，所述第二低通滤波模块为低通滤波器。
在一个实施例中，所述第三低通滤波模块为低通滤波器。
在一个实施例中，所述合路模块为等比例耦合器。
在一个实施例中，所述第一脉冲信号模块与所述第二脉冲信号模块为脉冲发生器。
在一个实施例中，本申请提供一种量子电压噪声源器件。所述量子电压噪声源器件包括如上述实施例中任一实施例所述超导量子数模转换电路。
本申请提供的上述超导量子数模转换电路以及量子电压噪声源器件。所述第一约瑟夫森结阵列30和所述第二约瑟夫森结阵列40分别设置于完整的微波传输线结构之中。所述第一脉冲信号模块10用于发出所述第一脉冲信号。所述第一脉冲信号可以为高速脉冲信号，并通过所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输入端310传输至所述第一约瑟夫森结阵列30。经过所述第一约瑟夫森结阵列30传输后，通过所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输出端320传输至所述合路模块50的所述第一合路输入端510。
所述第二脉冲信号模块20用于发出所述第二脉冲信号。所述第二脉冲信号可以为高速脉冲信号，所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号为幅度相等但是极性相反的两组高速脉冲信号。所述第二脉冲信号通过所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输入端410传输至所述第二约瑟夫森结阵列40。经过所述第二约瑟夫森结阵列40传输后，通过所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输出端420传输至所述合路模块50的所述第二合路输入端530。
当所述第一高速脉冲信号经过所述第一约瑟夫森结阵列30后形成第一低频模拟信号。当所述第二高速脉冲信号经过所述第二约瑟夫森结阵列40后形成第二低频模拟信号。然而，所述第一高速脉冲信号通过所述第一约瑟夫森结阵列30后继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。同理，所述第二高速脉冲信号通过所述第二约瑟夫森结阵列40后也继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。
此时，所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号沿着各自对应的微波传输线结构向尾端传输，传输至所述合路模块50时进行合路。两组幅度相等但是极性相反的所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号相互抵消，再被所述终端电阻模块60吸收。从而，通过所述超导量子数模转换电路100，可以解决传统超导量子数模转换电路中当信号流过终端电阻时，信号中包含的低频分量在终端电阻上产生的共模电压误差问题。
同时，由于通过所述超导量子数模转换电路100使得共模电压被消除，因此，量子电压波形合成方法采用所述超导量子数模转换电路100对调制结果进行编码时，编码方式不会受到限制，不需要重新编码也能够消除共模电压问题。所以，不必采用传统编码方式使用“-1”、“1”、“-1”取代原代码中的“1”，也不必使用“0”、“0”、“0”取代原代码中的“-1”。此时，数字代码长度可保持不变。在所述第一脉冲信号模块10与所述第二脉冲信号模块20的时钟频率一定的条件下，系统可合成的最大信号幅值将保持不变，不会由于编码长度增加三倍而导致系统可合成的最大信号幅值降低三倍。
因此，通过所述超导量子数模转换电路100不仅解决了共模电压问题，而且可以使任意波形合成系统简单、且保持最大的可合成信号幅值。并且，通过所述超导量子数模转换电路100使得编码方式不会受到限制，缩短了编码长度，提高了代码效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一个实施例中超导量子数模转换电路的结构示意图。
图2为本申请提供的一个实施例中超导量子数模转换电路的结构示意图。
图3为本申请提供的一个实施例中超导量子数模转换电路的结构示意图。
图4为本申请提供的一个实施例中量子电压噪声源器件的电路结构示意图。
附图标记说明
超导量子数模转换电路100、第一脉冲信号模块10、第二脉冲信号模块20、第一约瑟夫森结阵列30、第二约瑟夫森结阵列40、合路模块50、终端电阻模块60、第一低通滤波模块70、第二低通滤波模块80、第三低通滤波模块90、第四低通滤波模块810、第四匹配电阻811、第五低通滤波模块820、第五匹配电阻821、第六低通滤波模块830、第六匹配电阻831、第七低通滤波模块840、第七匹配电阻841、第八低通滤波模块850、第八匹配电阻851、第九低通滤波模块860、第九匹配电阻861、第十低通滤波模块870、第十匹配电阻871、第十一低通滤波模块880、第十一匹配电阻881。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1，本申请提供一种超导量子数模转换电路100。所述超导量子数模转换电路100包括第一脉冲信号模块10、第二脉冲信号模块20、第一约瑟夫森结阵列30、第二约瑟夫森结阵列40、合路模块50以及终端电阻模块60。所述第一脉冲信号模块10用于发出第一脉冲信号。所述第一约瑟夫森结阵列30设置于微波传输线结构中。
所述第一约瑟夫森结阵列30包括第一输入端310和第一输出端320。所述第一脉冲信号通过所述第一输入端310输入所述第一约瑟夫森结阵列30。所述第二脉冲信号模块20用于发出第二脉冲信号。所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号为幅度相等且极性相反的脉冲信号。所述第二约瑟夫森结阵列40设置于微波传输线结构中。所述第二约瑟夫森结阵列40包括第二输入端410和第二输出端420。所述第二脉冲信号通过所述第二输入端410输入所述第二约瑟夫森结阵列40。
所述合路模块50包括第一合路输入端510、第二合路输入端530和合路输出端520。所述第一合路输入端510与所述第一输出端320连接。所述第二合路输入端530与所述第二输出端420连接。所述终端电阻模块60连接于所述合路输出端520和地之间。
本实施例中，所述第一约瑟夫森结阵列30和所述第二约瑟夫森结阵列40分别设置于完整的微波传输线结构之中。所述第一脉冲信号模块10用于发出所述第一脉冲信号。所述第一脉冲信号可以为高速脉冲信号，并通过所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输入端310传输至所述第一约瑟夫森结阵列30。经过所述第一约瑟夫森结阵列30传输后，通过所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输出端320传输至所述合路模块50的所述第一合路输入端510。
所述第二脉冲信号模块20用于发出所述第二脉冲信号。所述第二脉冲信号可以为高速脉冲信号，所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号为幅度相等但是极性相反的两组高速脉冲信号。所述第二脉冲信号通过所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输入端410传输至所述第二约瑟夫森结阵列40。经过所述第二约瑟夫森结阵列40传输后，通过所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输出端420传输至所述合路模块50的所述第二合路输入端530。
当所述第一高速脉冲信号经过所述第一约瑟夫森结阵列30后形成第一低频模拟信号。当所述第二高速脉冲信号经过所述第二约瑟夫森结阵列40后形成第二低频模拟信号。然而，所述第一高速脉冲信号通过所述第一约瑟夫森结阵列30后继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。同理，所述第二高速脉冲信号通过所述第二约瑟夫森结阵列40后也继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。
此时，所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号沿着各自对应的微波传输线结构向尾端传输，传输至所述合路模块50时进行合路。两组幅度相等但是极性相反的所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号相互抵消，再被所述终端电阻模块60吸收。从而，通过所述超导量子数模转换电路100，可以解决传统超导量子数模转换电路中当信号流过终端电阻时，信号中包含的低频分量在终端电阻上产生的共模电压误差问题。
同时，由于通过所述超导量子数模转换电路100使得共模电压被消除，因此，量子电压波形合成方法采用所述超导量子数模转换电路100对调制结果进行编码时，编码方式不会受到限制，不需要重新编码也能够消除共模电压问题。所以，不必采用传统编码方式使用“-1”、“1”、“-1”取代原代码中的“1”，也不必使用“0”、“0”、“0”取代原代码中的“-1”。此时，数字代码长度可保持不变。在所述第一脉冲信号模块10与所述第二脉冲信号模块20的时钟频率一定的条件下，系统可合成的最大信号幅值将保持不变，不会由于编码长度增加三倍而导致系统可合成的最大信号幅值降低三倍。
因此，通过所述超导量子数模转换电路100不仅解决了共模电压问题，而且可以使任意波形合成系统简单、且保持最大的可合成信号幅值。并且，通过所述超导量子数模转换电路100使得编码方式不会受到限制，缩短了编码长度，提高了代码效率。
请参见图2，在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路100还包括第一低通滤波模块70。所述第一低通滤波模块70的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输出端320连接。所述第一低通滤波模块70的第二端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输出端420连接。
本实施例中，所述第一低通滤波模块70为容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波模块。通过所述第一低通滤波模块70，可以对所述第一高速脉冲信号与所述第二高速脉冲信号进行隔离，避免所述第一高速脉冲信号与所述第二高速脉冲信号泄漏到输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。
同时，当所述第一高速脉冲信号经过所述第一约瑟夫森结阵列30后形成第一低频模拟信号。当所述第二高速脉冲信号经过所述第二约瑟夫森结阵列40后形成第二低频模拟信号。然而，所述第一高速脉冲信号通过所述第一约瑟夫森结阵列30后继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。同理，所述第二高速脉冲信号通过所述第二约瑟夫森结阵列40后也继续向尾端传输，传输至所述合路模块50。
此时，通过所述第一低通滤波模块70可以将所述第一低频模拟信号和所述第二低频模拟信号串起来，并通过所述超导量子数模转换电路100的正负输出端输出，获得合成波形信号uout。
请参见图3，在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路100还包括第二低通滤波模块80。所述第二低通滤波模块80的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的所述第一输入端310连接。所述第二低通滤波模块80的第二端为所述超导量子数模转换电路100的正输出端。
本实施例中，所述第二低通滤波模块80为容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波模块。通过所述第二低通滤波模块80，可以对所述第一高速脉冲信号进行隔离，避免所述第一高速脉冲信号泄漏到所述超导量子数模转换电路100的正输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰，同时从所述超导量子数模转换电路100的正输出端输出低频模拟信号。
请参见图3，在一个实施例中，所述超导量子数模转换电路100还包括第三低通滤波模块90。所述第三低通滤波模块90的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输入端410连接。所述第三低通滤波模块90的第二端为所述超导量子数模转换电路100的负输出端。
本实施例中，所述第二低通滤波模块80为容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波模块。通过所述第二低通滤波模块80，可以对所述第二高速脉冲信号进行隔离，避免所述第二高速脉冲信号泄漏到所述超导量子数模转换电路100的负输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰，同时从所述超导量子数模转换电路100的负输出端输出低频模拟信号。
在一个实施例中，所述第一低通滤波模块70为低通滤波器。
本实施例中，所述第一低通滤波模块70允许某段频率范围内的信号通过，而阻止或削弱其他频率范围的信号。通过所述低通滤波器，可以对所述第一高速脉冲信号与所述第二高速脉冲信号进行隔离，避免所述第一高速脉冲信号与所述第二高速脉冲信号泄漏到输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。同时，将经过所述第一约瑟夫森结阵列30和所述第二约瑟夫森结阵列40的合成出来的低频模拟信号串起来，并通过所述超导量子数模转换电路100的正负输出端输出，获得合成波形信号uout。
在一个实施例中，所述第二低通滤波模块80为低通滤波器。
本实施例中，所述第二低通滤波模块80允许某段频率范围内的信号通过，而阻止或削弱其他频率范围的信号。通过所述低通滤波器，可以对所述第一高速脉冲信号进行隔离，避免所述第一高速脉冲信号泄漏到所述超导量子数模转换电路100的正输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。
在一个实施例中，所述第三低通滤波模块90为低通滤波器。
本实施例中，所述第三低通滤波模块90允许某段频率范围内的信号通过，而阻止或削弱其他频率范围的信号。通过所述低通滤波器，可以对所述第二高速脉冲信号进行隔离，避免所述第二高速脉冲信号泄漏到所述超导量子数模转换电路100的负输出端，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。
在一个实施例中，所述合路模块50为等比例耦合器。
本实施例中，所述合路模块50为等比例耦合器。通过所述等比例耦合器，可以使得两组幅度相等但是极性相反的所述第一高速脉冲信号与所述第二高速脉冲信号相互抵消，再被所述终端电阻模块60吸收。从而，解决了传统超导量子数模转换电路中当信号流过终端电阻时，信号中包含的低频分量在终端电阻上产生的共模电压误差问题。
请参见图4，在一个实施例中，本申请提供一种量子电压噪声源器件。所述量子电压噪声源器件包括第一脉冲信号模块10、第二脉冲信号模块20、第一约瑟夫森结阵列30、第二约瑟夫森结阵列40、合路模块50、终端电阻模块60、第四低通滤波模块810、第四匹配电阻811、第五低通滤波模块820、第五匹配电阻821、第六低通滤波模块830、第六匹配电阻831、第七低通滤波模块840、第七匹配电阻841、第八低通滤波模块850、第八匹配电阻851、第九低通滤波模块860、第九匹配电阻861、第十低通滤波模块870、第十匹配电阻871、第十一低通滤波模块880以及第十一匹配电阻881。
其中，第一路信道(A信道)：所述第四低通滤波模块810的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的第一输入端310连接，所述第四低通滤波模块810的第二端与所述第四匹配电阻811的第一端连接，所述第四匹配电阻811的第二端为第一路信道(A信道)的A+端口。
所述第八低通滤波模块850的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输入端410连接，所述第八低通滤波模块850的第二端与所述第八匹配电阻851的第一端连接，所述第八匹配电阻851的第二端为第一路信道(A信道)的A-端口。A+和A-两端口形成A信道，即第一路信道。
所述第六低通滤波模块830的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的第一输出端320连接，所述第六低通滤波模块830的第二端与所述第六匹配电阻831的第一端连接，所述第六匹配电阻831的第二端接地。
所述第十低通滤波模块870的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输出端420连接，所述第十低通滤波模块870的第二端与所述第十匹配电阻871的第一端连接，所述第十匹配电阻871的第二端接地。
此时，通过第四低通滤波模块810、所述第八低通滤波模块850、所述第六低通滤波模块830以及所述第十低通滤波模块870可以对高速脉冲信号进行隔离，避免高速脉冲信号泄漏到A信道的信号输出端A+端口和A-端口，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。
并且，通过对所述第四匹配电阻811、所述第六匹配电阻831、所述第八匹配电阻851以及所述第十匹配电阻871进行设置，可以使得所述量子电压噪声源器件和电阻热噪声源器件进行匹配，相对应设置。
其中，第二路信道(B信道)：所述第五低通滤波模块820的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的第一输入端310连接，所述第五低通滤波模块820的第二端与所述第五匹配电阻821的第一端连接，所述第五匹配电阻821的第二端为第二路信道(B信道)的B+端口。
所述第九低通滤波模块860的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输入端410连接，所述第九低通滤波模块860的第二端与所述第九匹配电阻861的第一端连接，所述第九匹配电阻861的第二端为第二路信道(B信道)的B-端口。B+和B-两端口形成B信道。
所述第七低通滤波模块840的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列30的第一输出端320连接，所述第七低通滤波模块840的第二端与所述第七匹配电阻841的第一端连接，所述第七匹配电阻841的第二端接地。
所述第十一低通滤波模块880的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列40的所述第二输出端420连接，所述第十一低通滤波模块880的第二端与所述第十一匹配电阻881的第一端连接，所述第十一匹配电阻881的第二端接地。
此时，通过所述第五低通滤波模块820、所述第七低通滤波模块840、所述第九低通滤波模块860以及所述第十一低通滤波模块880可以对高速脉冲信号进行隔离，避免高速脉冲信号泄漏到B信道的信号输出端B+端口和B-端口，可以避免高速脉冲信号对采集的合成信号产生干扰。
并且，通过所述第五匹配电阻821、所述第七匹配电阻841、所述第九匹配电阻861以及所述第十一匹配电阻881进行设置，可以使得所述量子电压噪声源器件和电阻热噪声源器件进行匹配，相对应设置。
因此，通过所述量子电压噪声源器件设置有A和B两个信道测量。通过A和B两个信道之间进行交叉相关可以排除测量线路中随机噪声的干扰。
同时，通过所述量子电压噪声源器件的电路结构设置，当高速脉冲信号通过第一输入端310(D+)和第二输入端410(D-)分别传输到各自对应的微波传输线结构的尾端后，传输至所述合路模块50时进行合路。两组幅度相等但是极性相反的所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号相互抵消，再被所述终端电阻模块60吸收，解决了共模电压误差问题，而且可以使任意波形合成系统简单、且保持最大的可合成信号幅值，使得编码方式不会受到限制，缩短了编码长度，提高了代码效率。此时，通过所述量子电压噪声源器件的电路结构，解决了在所述第一约瑟夫森结阵列30与所述第二约瑟夫森结阵列40对应的A+、A-、B+、B-端口处获取的量子化电压信号对高速脉冲信号强度的容忍裕度降低(驱动阵列中全部的约瑟夫森结协同工作的脉冲电流的强度范围降低)的问题。并且，所述量子电压噪声源器件的抗干扰能力得到了较大的提高。
在一个实施例中，量子噪声测温法利用量子电压标定的噪声温度计系统，通过比较导体中电子运动的热噪声和具有量子准确度的参考电压噪声,可实现纯电学的玻尔兹曼常数精密测定。量子噪声测温法核心是能够合成量子准确度参考电压信号的量子电压噪声源器件。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超导量子数模转换电路，其特征在于，包括：
第一脉冲信号模块(10)，用于发出第一高速脉冲信号；
第一约瑟夫森结阵列(30)，设置于微波传输线结构中，所述第一约瑟夫森结阵列(30)包括第一输入端(310)和第一输出端(320)，所述第一高速脉冲信号通过所述第一输入端(310)输入所述第一约瑟夫森结阵列(30)；
第二脉冲信号模块(20)，用于发出第二高速脉冲信号，所述第二高速脉冲信号与所述第一高速脉冲信号为幅度相等且极性相反的脉冲信号；
第二约瑟夫森结阵列(40)，设置于微波传输线结构中，所述第二约瑟夫森结阵列(40)包括第二输入端(410)和第二输出端(420)，所述第二高速脉冲信号通过所述第二输入端(410)输入所述第二约瑟夫森结阵列(40)；
合路模块(50)，包括第一合路输入端(510)、第二合路输入端(530)和合路输出端(520)，所述第一合路输入端(510)与所述第一输出端(320)连接，所述第二合路输入端(530)与所述第二输出端(420)连接；
终端电阻模块(60)，所述终端电阻模块(60)连接于所述合路输出端(520)和地之间。
2.如权利要求1所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述超导量子数模转换电路还包括：
第一低通滤波模块(70)，所述第一低通滤波模块(70)的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列(30)的所述第一输出端(320)连接，所述第一低通滤波模块(70)的第二端与所述第二约瑟夫森结阵列(40)的所述第二输出端(420)连接。
3.如权利要求1所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述超导量子数模转换电路还包括：
第二低通滤波模块(80)，所述第二低通滤波模块(80)的第一端与所述第一约瑟夫森结阵列(30)的所述第一输入端(310)连接，所述第二低通滤波模块(80)的第二端为所述超导量子数模转换电路的正输出端。
4.如权利要求3所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述超导量子数模转换电路还包括：
第三低通滤波模块(90)，所述第三低通滤波模块(90)的第一端与所述第二约瑟夫森结阵列(40)的所述第二输入端(410)连接，所述第三低通滤波模块(90)的第二端为所述超导量子数模转换电路的负输出端。
5.如权利要求2所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述第一低通滤波模块(70)为低通滤波器。
6.如权利要求3所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述第二低通滤波模块(80)为低通滤波器。
7.如权利要求4所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述第三低通滤波模块(90)为低通滤波器。
8.如权利要求1所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述合路模块(50)为等比例耦合器。
9.如权利要求1所述的超导量子数模转换电路，其特征在于，所述第一脉冲信号模块(10)与所述第二脉冲信号模块(20)为脉冲发生器。
10.一种量子电压噪声源器件，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的超导量子数模转换电路。
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