JP7436457B2 - グラジオメトリック並列超伝導量子干渉デバイス - Google Patents
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Description
Claims (20)
- 基板に配置される第1の超伝導材料の第1のパターンと、
前記第1の超伝導材料の第1のパターンを横切って延びる第2の超伝導材料の第2のパターンと、
前記第1の超伝導材料の第1のパターンと前記第2の超伝導材料の第2のパターンとを接続する第1の絶縁バリアを含む第1のジョセフソン接合と、
前記第1の超伝導材料の第1のパターンを横切って延びる第3の超伝導材料の第3のパターンと、
前記第3の超伝導材料の第3のパターンと前記第1の超伝導材料の第1のパターンとを接続する第2の絶縁バリアを含む第2のジョセフソン接合と
を備える、装置。 - 前記第1の超伝導材料の第1のパターンが、第1のキャパシタ・パッドに動作可能に結合され、
前記第2の超伝導材料の第2のパターンが前記第1の超伝導材料の第1のパターンを横切って延び、第2のキャパシタ・パッドに動作可能に結合され、
前記第3の超伝導材料の第3のパターンが前記第1の超伝導材料の第1のパターンを横切って延び、第3のキャパシタ・パッドに動作可能に結合される、請求項1に記載の装置。 - 前記第1の超伝導材料の第1のパターンはリング形状であり、前記第2の超伝導材料の第2のパターンは経路形状である、請求項1または2に記載の装置。
- 超伝導体材料のリングと、
前記超伝導体材料のリングを横切って配置される超伝導体材料の経路と、
前記超伝導体材料のリングと前記超伝導体材料の経路とを接続する絶縁バリアを含むジョセフソン接合と
を備える、装置。 - 前記ジョセフソン接合が、前記超伝導体材料の経路が前記超伝導体材料のリングと交差する位置に配置され、超伝導体-絶縁体-超伝導体接合を含む、請求項4に記載の装置。
- 前記超伝導体材料のリングおよび前記超伝導体材料の経路が半導体基板上に配置され、前記超伝導体材料のリングが第1のキャパシタ・パッドに動作可能に結合され、前記超伝導体材料の経路が前記超伝導体材料のリングと交差して第2のキャパシタ・パッドに動作可能に接続する、請求項4または5に記載の装置。
- 前記超伝導体材料のリングが第一種超伝導材料および第二種超伝導材料から成る第1の群から選択される材料を含み、前記超伝導体材料の経路が前記第一種超伝導材料および前記第二種超伝導材料から成る第2の群から選択される別の材料を含み、前記絶縁バリアが低温において電気的に絶縁性の誘電体材料である、請求項4ないし6のいずれか1項に記載の装置。
- 基板に配置される第1の超伝導路と、
第1の位置で前記第1の超伝導路と交差する第2の超伝導路と、
前記第1の位置に配置される第1のジョセフソン接合であって、前記第1の超伝導路の第1の超伝導体材料、前記第2の超伝導路の第2の超伝導体材料、および第1の絶縁バリアを含む、前記第1のジョセフソン接合と、
第2の位置で前記第1の超伝導路と交差する第3の超伝導路と、
前記第2の位置に配置される第2のジョセフソン接合であって、前記第1の超伝導路の前記第1の超伝導体材料、前記第3の超伝導路の第3の超伝導体材料、および第2の絶縁バリアを含む、前記第2のジョセフソン接合と
を備える、装置。 - 前記第1の超伝導路が第一種超伝導材料および第二種超伝導材料から成る第1の群から選択される前記第1の超伝導体材料を含み、前記第2の超伝導路が前記第一種超伝導材料および前記第二種超伝導材料から成る第2の群から選択される前記第2の超伝導体材料を含み、前記第3の超伝導路が、前記第一種超伝導材料および前記第二種超伝導材料から成る第3の群から選択される前記第3の超伝導体材料を含み、前記第1および第2の絶縁バリアが低温において電気的に絶縁性の誘電体材料である、請求項8に記載の装置。
- 前記装置がグラジオメトリック超伝導量子干渉デバイスである、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の装置。
- 第1の超伝導材料の第1のパターンを基板上に堆積することと、
前記基板とは反対側の前記第1の超伝導材料の表面に絶縁バリアを形成することと、
前記絶縁バリアの上に第2の超伝導材料の第2のパターンを堆積して、第1のジョセフソン接合を形成することと、
前記第1の超伝導材料の第1のパターンの上に第3の超伝導材料の第3のパターンを堆積して、第2のジョセフソン接合を形成することと
を含む、方法。 - 第1の超伝導材料の第1のパターンを基板上に堆積することと、
前記基板とは反対側の前記第1の超伝導材料の表面に絶縁バリアを形成することと、
前記絶縁バリアの上に第2の超伝導材料の第2のパターンを堆積して、ジョセフソン接合を形成することと
を含み、
前記第1のパターンはリング形状であり、前記第2のパターンは経路形状である、
方法。 - 前記第1の超伝導材料の第1のパターンが動作可能に結合する第1のキャパシタ・パッドを形成することと、
前記第2の超伝導材料の第2のパターンが前記第1の超伝導材料の第1のパターンを横切って延び、動作可能に結合する第2のキャパシタ・パッドを形成することと、
をさらに含む、請求項11または12に記載の方法。 - 前記絶縁バリアを前記形成することが、前記第1の超伝導材料の少なくとも一部を酸化することを含む、請求項11ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- 第1の超伝導材料の第1のパターンの第1の部分を基板上に形成することと、
前記基板上に第2の超伝導材料の前記第1のパターンの第2の部分を形成することとであって、前記第1のパターンの前記第2の部分の少なくとも一部は前記第1のパターンの前記第1の部分に接続するように形成することと、
前記第1のパターンの前記第2の部分に隣接する絶縁バリアを形成することであって、前記第1のパターンの前記第2の部分が前記基板から前記絶縁バリアを分離するように、前記絶縁バリアを形成することと
前記絶縁バリアを横切る、第3の超伝導材料の第2のパターンを形成して、ジョセフソン接合を形成することと
を含む、方法。 - 前記基板上に、超伝導材料の第3のパターンを形成することと、
前記第3のパターンの少なくとも一部に隣接する第2の絶縁バリアを形成することと、
前記第2の絶縁バリアを横切る超伝導材料の第4のパターンを形成して、第2のジョセフソン接合を形成すること
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記第1のパターンの第1の部分は、第1の超伝導路の第1の部分および第2の超伝導路の第1の部分を含み、
前記第1のパターンの第2の部分は、前記第1の超伝導路の第2の部分および第3の超伝導路を含み、
前記第2のパターンは、前記第1の超伝導路の第3の部分、前記第2の超伝導路の第2の部分を含み、
前記ジョセフソン接合は、前記第1の超伝導路の前記第2の部分、前記第1の超伝導路の前記第2の部分に隣接して形成された前記絶縁バリア、および前記第2の超伝導路の第2の部分を含む第1のジョセフソン接合、並びに、前記第3の超伝導路、前記第3の超伝導路に隣接して形成された前記絶縁バリア、および前記第1の超伝導路の前記第3の部分を含む第2のジョセフソン接合を含む、
請求項15に記載の方法。 - 前記第1の超伝導材料と、前記第2の超伝導材料とは異なる組成を有する、請求項15ないし17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の超伝導材料がアルミニウムを含み、前記絶縁バリアがアルミニウム酸化物を含む、請求項11ないし18のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項11ないし19のいずれか1項に記載の方法を含む、グラジオメトリック超伝導量子干渉デバイスの形成方法。
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