[发明专利]具有堆叠驱动器和差分变压器的超导存储器系统

权利要求书

1.一种存储器系统，包括：

以行和列布置的存储器单元阵列；

字线的集合，其中所述字线的集合中的每个字线耦合到所述存储器单元阵列的至少一行中的第一多个存储器单元；

返回字线的集合，其中所述返回字线的集合中的每个返回字线耦合到所述存储器单元阵列的所述至少一行中的所述第一多个存储器单元；以及

位线的集合，其中所述位线的集合中的每个位线耦合到所述存储器单元阵列的至少一列中的第二多个存储器单元，其中所述第一多个存储器单元中的每个存储器单元和所述第二多个存储器单元中的每个存储器单元包括：

至少一个存储器存储元件，包括至少一个读出超导量子干涉器件(SQUID)和磁性约瑟夫森结(MJJ)，并且其中所述至少一个存储器存储元件还包括差分变压器，所述差分变压器与所述MJJ串联耦合，使得响应于施加到所述位线的集合中的至少一个位线的位线电流和施加到所述字线的集合中的至少一个字线的字线电流，所述差分变压器被配置为在所述至少一个读出SQUID中感应出通量，所述字线的集合中的所述至少一个字线耦合到所述返回字线的集合中的至少一个返回字线。

2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述至少一个读出SQUID包括第一约瑟夫森结(JJ)和第二约瑟夫森结(JJ)，并且其中所述差分变压器包括耦合到所述字线的集合中的所述至少一个字线的第一初级耦合和耦合到所述返回字线的集合中的所述至少一个返回字线的第二初级耦合。

3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中所述存储器存储元件被配置为基于所述位线电流的至少一部分、由来自所述字线电流的感应通量生成的电流的至少一部分、以及由所述MJJ提供给所述第一JJ或所述第二JJ中的至少一者的电流的至少一部分的组合而满足或超过所述第一JJ或所述第二JJ中的所述至少一者的临界电流阈值。

4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中在所述读取操作之前，所述至少一个存储器存储元件处于第一状态或第二状态，并且其中所述第一状态对应于逻辑一状态，并且所述第二状态对应于逻辑零状态。

5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述字线的集合中的所述至少一个字线经由至少一个电容元件耦合到所述返回字线的集合中的所述至少一个返回字线。

6.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述字线的集合中的所述至少一个字线和所述返回字线的集合中的所述至少一个返回字线连接在被配置为提供所述字线电流的堆叠驱动器两端。

7.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述MJJ包括至少一个磁阻挡层，并且其中所述第一状态包括与所述至少一个磁阻挡层的第一磁化配置相对应的第一磁化状态，并且所述第二状态包括与所述至少一个磁阻挡层的第二磁化配置相对应的第二磁化状态，并且其中所述第一磁化配置不同于所述第二磁化配置。

8.一种存储器系统中的方法，所述存储器系统包括：

以行和列布置的存储器单元阵列，

字线的集合，其中所述字线的集合中的每个字线耦合到所述存储器单元阵列的至少一行中的第一多个存储器单元，

返回字线的集合，其中所述返回字线的集合中的每个返回字线耦合到所述存储器单元阵列的所述至少一行中的所述第一多个存储器单元，

位线的集合，其中所述位线的集合中的每个位线耦合到所述存储器单元阵列的至少一列中的第二多个存储器单元，其中所述第一多个存储器单元中的每个存储器单元和所述第二多个存储器单元中的每个存储器单元包括至少一个存储器存储元件，所述至少一个存储器存储元件包括至少一个读出超导量子干涉器件(SQUID)和磁性约瑟夫森结(MJJ)，并且其中所述至少一个存储器存储元件还包括与所述MJJ串联耦合的差分变压器，所述方法包括：

响应于施加到所述位线的集合中的至少一个位线的位线电流和施加到所述字线的集合中的至少一个字线的字线电流，执行读取操作，其中所述差分变压器被配置为在所述至少一个读出SQUID中感应出通量，所述字线的集合中的所述至少一个字线耦合到所述返回字线的集合中的至少一个返回字线。