[发明专利]梯度平行超导量子干涉器件

权利要求书

1.一种装置，包括：

位于衬底上的第一超导材料图案；

第二超导材料图案，其在一个位置处延伸跨过第一超导材料图案；和

约瑟夫逊结，其位于该位置并且包括连接第一超导材料图案与第二超导材料图案的绝缘阻挡层。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，第一超导材料图案可操作地耦连到第一电容器垫，并且其中，第二超导材料图案延伸跨过第一超导材料图案以可操作地耦连到第二电容器垫。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，该装置是梯度超导量子干涉器件。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，约瑟夫逊结是包括被包含在第一超导材料图案之内的第一超导体金属以及被包含在第二超导材料图案之内的第二超导体金属的超导体-绝缘体-超导体约瑟夫逊结。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，第一超导金属选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第一组，其中，第二超导金属选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第二组，并且其中，绝缘阻挡层是低温下电绝缘的电介质材料。

6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

第三超导材料图案，其延伸跨过第一超导材料图案；和

第二约瑟夫逊结，其包括连接第三超导材料图案与第一超导材料图案的第二绝缘阻挡层。

7.一种装置，包括：

超导材料环；

横跨超导材料环定位的超导材料路径；；和

约瑟夫逊结，其包括连接超导体材料环与超导体材料路径的绝缘阻挡层。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，约瑟夫逊结位于超导体材料路径跨过超导体材料环的一个位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，该装置是梯度超导量子干涉器件，并且其中，约瑟夫逊结是超导体-绝缘体-超导体约瑟夫逊结。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，超导材料环和超导材料路径位于半导体衬底上，其中，超导材料环可操作地耦连到第一电容器垫，并且其中，超导材料路径跨过超导材料环以可操作地连接到第二电容器垫。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，超导材料环包括选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第一组的材料，其中，超导体材料路径包括选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第二组的另一种材料，并且其中，绝缘阻挡层是低温下电绝缘的电介质材料。

12.一种装置，包括：

第一超导通路，位于衬底上；

第二超导通路，其在一个位置处跨过第一超导通路；和

约瑟夫逊结，其位于该位置并且包括第一超导通路的第一超导材料、第二超导通路的第二超导材料、以及绝缘阻挡层。

13.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：

第三超导通路，其在一个第二位置处跨过第一超导通路；和

位于第二位置处的第二约瑟夫逊结，其中，第二约瑟夫逊结包括第一超导材料、第三超导通路的第三超导材料、以及第二绝缘阻挡层。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，该装置是梯度超导量子干涉器件，其中，约瑟夫逊结是第一超导体-绝缘体-超导体约瑟夫逊结，并且其中，第二约瑟夫逊结是第二超导体-绝缘体-超导体约瑟夫逊结。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，第一超导通路包括选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第一组的第一超导材料，其中，第二超导通路选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第二组的第二超导材料，其中，第三超导通路包括选自由1型超导材料和2型超导材料组成的第三组的第三超导材料，其中，绝缘阻挡层是低温下电绝缘的电介质材料。