JPH02206184A - Fluxoid quantum element - Google Patents

Fluxoid quantum element

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Publication number
JPH02206184A
JPH02206184A JP1025836A JP2583689A JPH02206184A JP H02206184 A JPH02206184 A JP H02206184A JP 1025836 A JP1025836 A JP 1025836A JP 2583689 A JP2583689 A JP 2583689A JP H02206184 A JPH02206184 A JP H02206184A
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JP
Japan
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line
josephson
magnetic flux
quanta
upper electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP1025836A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimihisa Aihara
公久 相原
Kazunori Miyahara
一紀 宮原
Koji Takaragawa
宝川 幸司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable fluxoid quanta inputted into the first Josephson line to be propagated independently to the second or third Josephson line by constituting a superconducting loop of second and third Josephson lines, a Josephson junction and a superconductor and controlling the fluxoid quanta inputted into the fourth Josephson line. CONSTITUTION:A superconducting loop 8 is constituted of second and third Josephson lines 2 and 3, a Josephson junction 10 and a superconductor 7. The initial condition is set such that fluxoid quanta which have been propagated through a line 1 are propagated to the line 3 via a second resistor 6b but not propagated to the line 2. When the fluxoid quanta are propagated from the line 1 and enter the superconducting loop 8, the fluxoid quanta are propagated to an output 2 and not held in the loop 8 if a control signal is inputted into a line 4. If a control signal is inputted to the line 4, the fluxoid quanta are propagated to an output 1 and not held in the superconducting loop 8. Accordingly, the fluxoid quanta inputted into the first Josephson line 1 are propagated independently to the second or third Josephson line.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ジョセフソン線路中の磁束量子(ジョセフソ
ンボルテソクスという)の伝播を他の磁束量子により制
御する磁束量子素子に関し、特に高速論理回路に利用さ
れる磁束量子素子に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a magnetic flux quantum device that controls the propagation of magnetic flux quanta (referred to as Josephson vortex) in a Josephson line by other magnetic flux quanta, and particularly relates to a It relates to magnetic flux quantum devices used in circuits.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、磁束量子でジョセフソン線路中の磁束量子の伝播
を制御する方法としては、磁束量子挿入ゲー)(FIゲ
ート)が提案されている(61年通信学会技報5C88
5−52)。
Conventionally, as a method for controlling the propagation of magnetic flux quanta in a Josephson line using magnetic flux quanta, a magnetic flux quantum insertion game (FI gate) has been proposed (1961 Telecommunications Society Technical Report 5C88).
5-52).

第5図は磁束量子挿入ゲートを示す構成図である。図に
おいて、1は第1のジョセフソン線路(以下、線路1と
いう)、2は第2のジョセフソン線路(以下、線路2と
いう)、3は第3のジョセフソン線路(以下、線路3と
いう)、4は第4のジョセフソン線路(以下、線路4と
いう)、5は超伝導体である。また、各ジョセフソン線
路は、線路4に示すようにトンネルバリアIを挟むよう
に形成された上部電極■と下部電極■とから構成され、
入力端と出力端とを有している。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a magnetic flux quantum insertion gate. In the figure, 1 is the first Josephson line (hereinafter referred to as line 1), 2 is the second Josephson line (hereinafter referred to as line 2), and 3 is the third Josephson line (hereinafter referred to as line 3). , 4 is a fourth Josephson line (hereinafter referred to as line 4), and 5 is a superconductor. In addition, each Josephson line is composed of an upper electrode (■) and a lower electrode (■) formed to sandwich the tunnel barrier I, as shown in the line 4.
It has an input end and an output end.

そして、線路2の上部電極と線路4の下部電極とは、線
路の入力端が共通になるように線路4の上部電極−線路
4のトンネルバリアー線路4の下部電極−線路2の上部
電極−線路2のトンネルバリアー線路2の下部電極の順
に、電気的には線路2と線路4とが直列に接続されてい
る。
The upper electrode of the line 2 and the lower electrode of the line 4 are arranged such that the input end of the line is common to the upper electrode of the line 4 - the tunnel barrier of the line 4 - the lower electrode of the line 4 - the upper electrode of the line 2 - the line Electrically, the line 2 and the line 4 are connected in series in the order of the lower electrode of the tunnel barrier line 2 of No. 2.

また、上記2つの線路2.4が接続されている入力端に
おいて線路4の上部電極と線路1の出力端の上部電極と
が超伝導体5で接続されていると共に、線路2の下部電
極と線路1の出力端の下部電極とがインダクタンスを含
まない超伝導体5aで接続され、線路がトンネルバリア
面に対して垂直方向に分岐しているS分岐が構成されて
いる。
Further, at the input end where the two lines 2.4 are connected, the upper electrode of the line 4 and the upper electrode of the output end of the line 1 are connected by a superconductor 5, and the lower electrode of the line 2 and the upper electrode of the output end of the line 1 are connected. The lower electrode at the output end of the line 1 is connected with a superconductor 5a that does not include inductance, and an S branch is formed in which the line branches in a direction perpendicular to the tunnel barrier surface.

さらに、S分岐の分岐部分において線路2と線路3の上
部電極間が超伝導体5で接続されており、下部電極間が
グランドを介して接続されている。
Further, at the branch part of the S branch, the upper electrodes of the line 2 and the line 3 are connected by a superconductor 5, and the lower electrodes are connected via a ground.

次に、従来の磁束量子素子のゲート動作を説明する。ま
ず、入力2に磁束量子の入力があると、線路3、線路1
及び線路2により構成されるT分岐(線路がトンネルバ
リアに対して水平に分岐したもの)に磁束量子が保持さ
れるため、磁束量子は線路2へ伝播される。
Next, the gate operation of the conventional magnetic flux quantum device will be explained. First, if there is a magnetic flux quantum input to input 2, line 3, line 1
Since the magnetic flux quantum is held in the T-branch (the line branches horizontally to the tunnel barrier) formed by the line 2 and the line 2, the magnetic flux quantum is propagated to the line 2.

一方、入力2に磁束量子の入力が無いときは、線路3、
線路1及び線路2により構成されるT分岐に磁束量子が
保持されないため、磁束量子は線路4へ伝播される。
On the other hand, when there is no magnetic flux quantum input to input 2, line 3,
Since magnetic flux quanta are not held in the T-branch formed by line 1 and line 2, the magnetic flux quantum is propagated to line 4.

このように従来の磁束量子素子は、磁束量子の保持によ
り、S分岐を構成する線路1から伝播してくる磁束量子
が4’j!1m2に伝播するか線路4に伝播するかを制
御することができる。
In this way, in the conventional magnetic flux quantum element, by holding the magnetic flux quantum, the magnetic flux quantum propagating from the line 1 forming the S branch becomes 4'j! It is possible to control whether it propagates to 1 m2 or to the line 4.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら従来の磁束量子素子は、図に示すように線
路2と線路4とが電気的に直列に接続さ4〜 れているので、線路4へ供給された電流は全て線路2へ
も供給されてしまう。従って、線路2へ電流をたし合わ
せることができても、完全に独立にバイアス電流を供給
することができないという欠点があった。
However, in the conventional magnetic flux quantum device, as shown in the figure, line 2 and line 4 are electrically connected in series, so all the current supplied to line 4 is also supplied to line 2. Put it away. Therefore, even if the currents can be added to the line 2, there is a drawback that the bias current cannot be supplied completely independently.

また、この欠点が解決されたとしても、1つのS分岐を
接合形で実現するためには接合を2段に重ねたいわゆる
2重接合が必要であり、この分岐を何段も接続するため
には、さらに多くのバリアを重ねた多重接合が必要とな
る。このため、薄膜型接合による形成するのは困難であ
った。
Furthermore, even if this drawback were solved, in order to realize one S branch in a junction type, a so-called double junction, in which the junctions are stacked in two stages, would be required. requires multiple junctions with even more layers. For this reason, it has been difficult to form by thin film type bonding.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は上記の欠点を解決するためになされたもので、
第1のジョセフソン線路の出力端の上部電極と第2のジ
ョセフソン線路の入力端の上部電極とを接続する第1の
抵抗体と、第1のジョセフソン線路の出力端の上部電極
と第3のジョセフソン線路の入力端の上部電極とを接続
する第2の抵抗体と、第3のジョセフソン線路の入力端
の上部電極と第2のジョセフソン線路の入力端の上部電
極との間を接続する直列に接続したジョセフソン接合及
び超伝導体と、直列に接続したジョセフソン接合と超伝
導体との接続点と第4のジョセフソン線路の出力端の上
部電極とを接続する第3の抵抗体とを備えている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks.
a first resistor connecting an upper electrode at the output end of the first Josephson line and an upper electrode at the input end of the second Josephson line; a second resistor connecting the upper electrode of the input end of the third Josephson line and the upper electrode of the input end of the second Josephson line; a Josephson junction and a superconductor connected in series, and a third connection point between the Josephson junction and the superconductor connected in series and the upper electrode at the output end of the fourth Josephson line. It is equipped with a resistor.

〔作 用〕[For production]

第2のジョセフソン線路と第3のジョセフソン線路とジ
ョセフソン接合と超伝導体とを介して超伝導ループを形
成し、第4のジョセフソン線路に入力された磁束量子に
よって、第1のジョセフソン線路に入力した磁束量子を
完全に独立して第2のジョセフソン線路又は第3のジョ
セフソン線路に伝播する。
A superconducting loop is formed through the second Josephson line, the third Josephson line, the Josephson junction, and the superconductor, and the magnetic flux quantum input to the fourth Josephson line causes the first Josephson The magnetic flux quantum input to the Son line is completely independently propagated to the second Josephson line or the third Josephson line.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図に従って説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る一実施例を示す磁束量子素子の構
成図である。ここでは、超伝導体からなる上部電極及び
下部電極の間にトンネルバリアが挟まれた積層構造を有
し、この積層構造が磁束量子の伝播方向にジョセフソン
侵入距離λ、の5倍程度板上の長さに構成されている分
布定数型線路について説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic flux quantum element showing one embodiment of the present invention. Here, it has a laminated structure in which a tunnel barrier is sandwiched between an upper electrode and a lower electrode made of a superconductor. A distributed constant type line configured to have a length will be explained.

図において、第5図と同一部分には同一符号を付する。In the figure, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals.

6aは第1の抵抗体、6bは第2の抵抗体、6cは第3
の抵抗体2.7は超伝導体にあたるインダクタンス、8
は磁束量子を停止保持させることが可能な超伝導ループ
、9は補助バイアス電流供給線路、10はジョセフソン
接合、Jlはジョセフソン接合10とインダクタンス7
との接合点である。ここで、線路1の出力端と線路2の
入力端との間及び線路1の出力端と線路3の入力端との
間は、それぞれ独立に第1の抵抗体6a及び第2の抵抗
体6bで接続されている。また、線路3の入力端と線路
2の入力端との間にはジョセフソン接合10及びインダ
クタンス7が直列に接続されている。このため、線路3
−ジョセフソン接合10−インダクタンス7−線路2に
より形成される超伝導ループ8が形成され、複数の磁束
量子を停止保持することができる。さらに、ジョセフソ
ン接合10とインダクタンス7の接続点11には、線路
4の出力端が第3の抵抗体6Cを介して接続されている
6a is the first resistor, 6b is the second resistor, and 6c is the third resistor.
The resistor 2.7 is an inductance corresponding to a superconductor, 8
is a superconducting loop capable of stopping and holding magnetic flux quanta, 9 is an auxiliary bias current supply line, 10 is a Josephson junction, Jl is a Josephson junction 10 and an inductance 7
It is the junction with Here, between the output end of the line 1 and the input end of the line 2, and between the output end of the line 1 and the input end of the line 3, a first resistor 6a and a second resistor 6b are provided, respectively. connected with. Furthermore, a Josephson junction 10 and an inductance 7 are connected in series between the input end of the line 3 and the input end of the line 2. For this reason, line 3
A superconducting loop 8 is formed by - Josephson junction 10 - inductance 7 - line 2 and can stop and hold a plurality of magnetic flux quanta. Furthermore, the output end of the line 4 is connected to the connection point 11 between the Josephson junction 10 and the inductance 7 via a third resistor 6C.

次に、上記のように構成された磁束量子素子の動作につ
いて説明する。まず、初期条件を設定するために、線路
3の入力端にのみ補助バイアス電流供給線路9を介して
電流を供給する。これにより、線路1中を伝播してきた
磁束量子が線路3には第2の抵抗体6bを通って伝播す
るが、線路2には伝播しないように設定する。
Next, the operation of the magnetic flux quantum element configured as described above will be explained. First, in order to set initial conditions, a current is supplied only to the input end of the line 3 via the auxiliary bias current supply line 9. Thereby, the magnetic flux quantum that has propagated through the line 1 is set to propagate to the line 3 through the second resistor 6b, but not to propagate to the line 2.

この状態において、線路1から磁束量子を伝播させると
、磁束量子は線路3に侵入すると共に線路3−ジョセフ
ソン接合10−インダクタンス7線路2より形成される
超伝導ループ8中にも侵入する。そして、線路3中に侵
入した磁束量子は伝播して出力2に到達する。しかし、
この超伝導ループ8に磁束量子が侵入すると、ジョセフ
ソン接合10がポルテックス転移し、超伝導ループ8中
の磁束量子はループ外に放出される。従って、制御信号
が線路4に入力されない時には、出力2に磁束量子が伝
播し超伝導ループ中には磁束量子が保持されないという
動作を示す。
In this state, when a magnetic flux quantum is propagated from the line 1, the magnetic flux quantum enters the line 3 and also enters the superconducting loop 8 formed by the line 3, the Josephson junction 10, the inductance 7, and the line 2. Then, the magnetic flux quantum that has entered the line 3 propagates and reaches the output 2. but,
When a magnetic flux quantum enters this superconducting loop 8, the Josephson junction 10 undergoes a portex transition, and the magnetic flux quantum in the superconducting loop 8 is emitted outside the loop. Therefore, when a control signal is not input to the line 4, magnetic flux quanta propagate to the output 2, and the magnetic flux quanta are not retained in the superconducting loop.

一方、制御信号が線路4に入力された時には、磁束量子
が線路4中を伝播し超伝導ループ8に停止保持される。
On the other hand, when a control signal is input to the line 4, magnetic flux quanta propagate through the line 4 and are stopped and held in the superconducting loop 8.

超伝導ループ8に磁束量子が保持されている状態におい
ていは、磁束量子に伴う周回電流が線路2の入力端にお
いて上部電極から下部電極へ流れ補助バイアス電流とし
ての働きを示す。これに対し、線路3の入力端において
は下部電極から上部電極へ周回電流が供給されるため、
初期条件として印加した補助バイアス電流と周回電流が
打ち消し合う。その結果、線路1から伝播する磁束量子
は線路3には伝播されず、線路2にのみ伝播する。線路
2に侵入した磁束量子は、出力1に伝播すると共に超伝
導ループ8中に保持されていた磁束量子との間で対消滅
する。従って、制御信号が線路4に入力された時には、
出力1に磁束量子が伝播し超伝導ループには最終的に磁
束量子が保持されないという動作を示す。
In a state in which magnetic flux quanta are retained in the superconducting loop 8, a circulating current accompanying the magnetic flux quanta flows from the upper electrode to the lower electrode at the input end of the line 2 and acts as an auxiliary bias current. On the other hand, since the circulating current is supplied from the lower electrode to the upper electrode at the input end of the line 3,
The auxiliary bias current applied as an initial condition and the circulating current cancel each other out. As a result, magnetic flux quanta propagating from line 1 do not propagate to line 3, but only to line 2. The magnetic flux quantum that has entered the line 2 propagates to the output 1 and is annihilated with the magnetic flux quantum held in the superconducting loop 8. Therefore, when the control signal is input to line 4,
This shows an operation in which magnetic flux quanta propagate to output 1 and eventually are not retained in the superconducting loop.

第2図(a)〜(d)は上述の動作を示したタイムチャ
ートである。
FIGS. 2(a) to 2(d) are time charts showing the above-mentioned operation.

このように、制御信号の有無により磁束量子を出力1に
伝播させるか出力2に伝播させるかを制御することがで
きる。
In this way, it is possible to control whether the magnetic flux quantum is propagated to output 1 or output 2 depending on the presence or absence of the control signal.

また、第3図(a)、  (b)はインダクタンス7及
びジョセフソン接合10に流れる電流を示した波形図で
ある。
Further, FIGS. 3(a) and 3(b) are waveform diagrams showing the current flowing through the inductance 7 and the Josephson junction 10.

同図から明らかなように、インダクタンス7を流れる電
流に対し、ジョセフソン接合10を流れる電流は略反転
した波形であることが判る。ここで、記号Aは停止磁束
量子に伴う周回電流である。
As is clear from the figure, it can be seen that the current flowing through the Josephson junction 10 has a substantially inverted waveform with respect to the current flowing through the inductance 7. Here, the symbol A is the circulating current associated with the stopping flux quantum.

次に、第4図<a>〜(e)は第1図における動作を回
路解析プログラムを用いたシミュレーションにより確認
した波形図である。これは、各線路の入力端、出力端の
接合の位相、ジョセフソン接合の位相の時間変化、そし
て超伝導ループ中を流れる電流の時間変化をプロットし
たものである。
Next, FIGS. 4<a> to 4(e) are waveform diagrams in which the operation in FIG. 1 was confirmed by simulation using a circuit analysis program. This is a plot of the phase of the junction at the input end and output end of each line, the time change in the phase of the Josephson junction, and the time change of the current flowing in the superconducting loop.

また、磁束量子が通過したことは、位相が2π変化する
とにより知ることができる。
Further, the fact that a magnetic flux quantum has passed can be known by the fact that the phase changes by 2π.

さて、時間TIにおいて制御入力を入れずに線路1から
磁束量子が伝播させると、線路3にのみ] 0 磁束量子が侵入し線路3の終端である出力2に磁束量子
が伝播する。そしてジョセフソン接合10の位相が負の
方向に2π回転し、超伝導ループ8の内側から外側へ磁
束量子が放出していくことがわかる。
Now, when a magnetic flux quantum propagates from line 1 without inputting a control input at time TI, the magnetic flux quantum enters only line 3 and propagates to output 2, which is the terminal end of line 3. It can be seen that the phase of the Josephson junction 10 rotates by 2π in the negative direction, and magnetic flux quanta are emitted from the inside of the superconducting loop 8 to the outside.

また、時間T2において、制御入力である磁束量子を線
路4から伝播させるとジョセフソン接合100位相が正
の方向に2π変化し、超伝導ループ8中に磁束量子が取
り込まれ、この停止磁束量子に伴う周回電流が超伝導ル
ープ8に供給される。
Furthermore, at time T2, when the magnetic flux quantum that is the control input is propagated from the line 4, the Josephson junction 100 phase changes by 2π in the positive direction, the magnetic flux quantum is taken into the superconducting loop 8, and this stopped magnetic flux quantum The accompanying circulating current is supplied to the superconducting loop 8.

そして、周回電流が供給されている時間T3において線
路1から磁束量子が伝播すると線路2にのみ磁束量子が
伝播すると共に、対消滅のため超伝導ループ8に供給さ
れていた周回電流が消滅することが確認することができ
る。
Then, when the magnetic flux quantum propagates from the line 1 during time T3 when the circulating current is supplied, the magnetic flux quantum propagates only to the line 2, and the circulating current supplied to the superconducting loop 8 disappears due to pair annihilation. can be confirmed.

このように本実施例における磁束量子素子は、制御信号
の有無により入力磁束量子が出力1に伝播するか出力2
に伝播するかを振り分ける伝播方向制御機能を有してい
る。そして、線路1の入力を入力l、線路4のIK大入
力入力2、線路2の出力1を出力とすれば、入力Iと入
力2ともに入力磁束量子が入った時に出力に磁束量子が
伝播する。アンド(AND)回路が実現できる。
In this way, the magnetic flux quantum element in this embodiment has the ability to propagate input magnetic flux quanta to output 1 or output 2 depending on the presence or absence of a control signal.
It has a propagation direction control function that determines whether or not it will propagate. Then, if the input of line 1 is input l, the IK large input of line 4 is input 2, and the output 1 of line 2 is output, then when an input magnetic flux quantum enters both input I and input 2, a magnetic flux quantum propagates to the output. . An AND circuit can be realized.

一方、線路1の入力にクロック信号を入力し、線路4の
制御入力を人力、線路3の出力2を出力とすれば、入力
磁束量子が入っ六:時のみ出力に磁束量子が伝播しなく
なるノソ) (NOT)回路が実現できる。
On the other hand, if a clock signal is input to the input of line 1, the control input of line 4 is made human, and the output 2 of line 3 is made output, then the input magnetic flux quantum enters and the magnetic flux quantum no longer propagates to the output only when ) (NOT) circuit can be realized.

なお、上記実施例においでは、分布定数線路について説
明したが、分布定数線路の代わりにジョセフソン接合を
インダクタンスで梯子状に接続した集中定数型線路を用
いてもよい。
In the above embodiment, a distributed constant line has been described, but instead of the distributed constant line, a lumped constant line in which Josephson junctions are connected in a ladder-like manner through inductance may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、第2のジョセフソン線路
と第3のジョセフソン線路とジョセフソン接合と超伝導
体とを介して超伝導ループを形成し、第4のジョセフソ
ン線路に入力された磁束量子によって、第1のジョセフ
ソン線路に入力した磁束量子を完全に独立して第2のジ
ョセフソン線路又は第3のジョセフソン線路に伝播させ
ることができるため、回路構成上の自由度が高めること
ができる。
As explained above, the present invention forms a superconducting loop via the second Josephson line, the third Josephson line, the Josephson junction, and the superconductor, and the superconducting loop is input to the fourth Josephson line. The magnetic flux quanta input to the first Josephson line can be propagated completely independently to the second Josephson line or the third Josephson line by the magnetic flux quanta, which increases the degree of freedom in circuit configuration. can be increased.

また、従来のF■ゲートのような多重接合を必要としな
いため、薄膜型ジョセフソン接合でのプロセス上の実現
が容易である。
Furthermore, since it does not require multiple junctions like the conventional F2 gate, it is easy to realize the process using a thin-film type Josephson junction.

さらに、超伝導ループ中に停止させた磁束量子により他
の磁束量子を制御する素子は、素子を多段接続したとき
に不用となった磁束量子を消滅させることが必要となる
。これに対して本発明は、超伝導ループ中にジョセフソ
ン接合を含んでいるため、リセット信号により容易に磁
束量子を超伝導ループ外に放出することが可能である。
Furthermore, in an element in which other magnetic flux quanta are controlled by magnetic flux quanta stopped during a superconducting loop, it is necessary to eliminate the magnetic flux quanta that are no longer needed when the elements are connected in multiple stages. In contrast, in the present invention, since the superconducting loop includes a Josephson junction, it is possible to easily release magnetic flux quanta to the outside of the superconducting loop using a reset signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る一実施例を示す磁束量子素子の構
成図、第2図(a)〜(d)は第1図の動作を示したタ
イムチャート、第3図(a)。 (b)はインダクタンス7及びジョセフソン接合10’
に流れる電流を示した波形図、第4図(a)〜(e)は
第1図における動作を回路解析プログラムを用いたシミ
ュレーションにより確認した波形図、第5図は磁束量子
挿入ゲートを示す構成図である。 1・・・第1のジョセフソン線路、2・・・第2のジョ
セフソン線路、3・・・第3のジョセフソン3a路、4
・・・第4のジョセフソン線路、6a・・・第1の抵抗
体、6b・・・第2の抵抗体、6c・・・第3の抵抗体
、7・・・インダクタンス、8・・・超伝導ループ、9
・・・補助バイアス電流供給線路、10・・・ジョセフ
ソン接合、11・・・接合点。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代 理 人 山川政樹(ほか1名) に 頁く
FIG. 1 is a block diagram of a magnetic flux quantum element showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) to 2(d) are time charts showing the operation of FIG. 1, and FIG. 3(a). (b) shows inductance 7 and Josephson junction 10'
4(a) to 4(e) are waveform diagrams showing the operation in FIG. 1 through simulation using a circuit analysis program. FIG. 5 is a configuration showing the magnetic flux quantum insertion gate. It is a diagram. 1...First Josephson track, 2...Second Josephson track, 3...Third Josephson 3a road, 4
... Fourth Josephson line, 6a... First resistor, 6b... Second resistor, 6c... Third resistor, 7... Inductance, 8... superconducting loop, 9
... Auxiliary bias current supply line, 10... Josephson junction, 11... Junction point. Patent applicant: Nippon Telegraph and Telephone Corporation Agent: Masaki Yamakawa (and one other person)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 トンネルバリアを挟むように形成された上部電極と下部
電極から構成され、入力端と出力端とを有するジョセフ
ソン線路において、 第1のジョセフソン線路の出力端の上部電極と第2のジ
ョセフソン線路の入力端の上部電極とを接続する第1の
抵抗体と、 前記第1のジョセフソン線路の出力端の上部電極と第3
のジョセフソン線路の入力端の上部電極とを接続する第
2の抵抗体と、 前記第3のジョセフソン線路の入力端の上部電極と前記
第2のジョセフソン線路の入力端の上部電極とを接続す
る直列に接続したジョセフソン接合及び超伝導体と、 前記直列に接続したジョセフソン接合と超伝導体との接
続点と第4のジョセフソン線路の出力端の上部電極とを
接続する第3の抵抗体とを備え、前記第2のジョセフソ
ン線路と前記第3のジョセフソン線路と前記ジョセフソ
ン接合と前記超伝導体とを介して磁束量子を停止保持す
ることができる超伝導ループを形成したことを特徴とす
る磁束量子素子。
[Claims] In a Josephson line that is composed of an upper electrode and a lower electrode formed to sandwich a tunnel barrier and has an input end and an output end, the upper electrode at the output end of the first Josephson line and a first resistor connecting an upper electrode at the input end of the second Josephson line; and a third resistor connecting the upper electrode at the output end of the first Josephson line.
a second resistor connecting the upper electrode of the input end of the third Josephson line and the upper electrode of the input end of the second Josephson line; a third Josephson junction and a superconductor connected in series; a third connection point between the Josephson junction and the superconductor connected in series and an upper electrode at the output end of the fourth Josephson line; a resistor, forming a superconducting loop capable of stopping and holding magnetic flux quanta via the second Josephson line, the third Josephson line, the Josephson junction, and the superconductor. A magnetic flux quantum device characterized by:
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