[发明专利]一种级联的微波开关及其形成方法

权利要求书

1.一种级联的微波开关，包括：

约瑟夫逊器件的集合，所述集合中的每个约瑟夫逊器件具有微波频率的相应操作带宽，其中不同的操作带宽具有不同的相应中心频率；和

串联耦合，所述串联耦合在来自所述集合的第一约瑟夫逊器件和来自所述集合的第n约瑟夫逊器件之间，其中所述串联耦合使得处于断开状态的第一约瑟夫逊器件将来自频率复用的微波信号的第一频率的信号反射回第一约瑟夫逊器件的输入端口，并且使得处于断开状态的第n约瑟夫逊器件将来自所述频率复用的微波信号的第n频率的信号反射回第n约瑟夫逊器件的输入端口。

2.根据权利要求1所述的级联的微波开关，还包括：

来自所述集合的、所述串联耦合中的第(n-1)约瑟夫逊器件，其中n大于1，其中第(n-1)约瑟夫逊器件被包括在第一约瑟夫逊器件和第n约瑟夫逊器件之间的所述串联耦合中，并且其中处于断开状态的第(n-1)约瑟夫逊器件将来自所述频率复用的微波信号的(n-1)频率的信号反射回第(n-1)约瑟夫逊器件的输入端口。

3.根据权利要求1所述的级联的微波开关，

其中所述串联耦合使得处于闭合状态的第一约瑟夫逊器件通过所述串联耦合透射来自所述频率复用的微波信号的第n频率的信号，并且使得处于断开状态的第n约瑟夫逊器件通过所述串联耦合透射第一频率的信号。

4.根据权利要求1所述的级联的微波开关，

其中所述串联耦合使得当闭合时的第一约瑟夫逊器件和当闭合时的第n约瑟夫逊器件在通过所述串联耦合的任何方向上传播来自所述频率复用的微波信号的所有频率的信号，其中所述频率复用的微波信号包括除了第一频率和第n频率之外的频率。

5.根据权利要求1所述的级联的微波开关，

其中对应于第一约瑟夫逊器件的微波频率的第一操作带宽对于至少一些频率与对应于第n约瑟夫逊器件的微波频率的操作带宽不重叠。

6.根据权利要求5所述的级联的微波开关，

其中所述级联的微波开关的总切换带宽包括第一操作带宽和第n操作带宽。

7.根据权利要求1所述的级联的微波开关，其中所述约瑟夫逊器件的集合中的第一约瑟夫逊器件是多路干涉约瑟夫逊开关MPIJSW，包括：

第一非简并微波混频器器件，称为第一混频器；

第二非简并微波混频器器件，称为第二混合器；

第一输入/输出I/O端口，其耦合到第一混频器的输入端口和第二混频器的输入端口；和

第二I/O端口，其耦合到第一混频器的输入端口和第二混频器的输入端口，其中当所述MPIJSW闭合时，在第一I/O端口和第二I/O端口之间传送的第一频率的信号当在通过第一混频器和第二混频器的、第一I/O端口和第二I/O端口之间的任一方向上传播时被透射，并且其中第一频率在第一约瑟夫逊器件的第一操作带宽中。

8.根据权利要求7所述的级联的微波开关，还包括：

第一微波泵浦，其以泵浦频率和第一泵浦相位将第一微波驱动注入第一混频器，其中第一微波泵浦被配置为使得第一混频器在频率转换工作点操作；以及

第二微波泵浦，其以所述泵浦频率和第二泵浦相位将第二微波驱动注入第二混频器，其中第二微波泵浦被配置为使得第二混频器在所述频率转换工作点操作。

9.根据权利要求7所述的级联的微波开关，其中第一混频器和第二混频器各自为非简并三波混频器。

10.根据权利要求7所述的级联的微波开关，其中第一混频器和第二混频器各自为约瑟夫逊参量转换器JPC，并且其中第一混频器和第二混频器名义上是相同的。