用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法及电路技术

本发明专利技术提供一种用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法：首先，提供m组约瑟夫森结阵列，并设定m组约瑟夫森结阵列所对应的离散参数；其次，为任意一组约瑟夫森结阵列施加微波电流和偏置电流，得到偏置电流与输出电压之间的第一对应关系；再次，调整微波电流幅值，得到不同微波电流幅值对应的第a个Shapiro台阶的不同高度，并找到约瑟夫森结阵列中第a个Shapiro台阶的最大高度；最后，得到m组约瑟夫森结阵列所对应的第a个Shapiro台阶的最大高度，并建立各约瑟夫森结阵列的离散参数和对应的第a个Shapiro台阶的最大高度之间的第三对应关系。此外，本发明专利技术的超导结阵列的电路结构简单且易于实现，并可以实现本发明专利技术的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路测量分析领域，特别是涉及一种用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法及超导结阵列的电路。

技术介绍

1、约瑟夫森结用于电压标准的基本原理是交流约瑟夫森效应：当受到微波辐射时，如图1所示，超导约瑟夫森结的偏置电流-输出电压特性曲线会在特定的电压位置呈现台阶结构。这些特征台阶称为shapiro台阶（夏皮洛台阶），shapiro台阶在偏置电流坐标轴上跳变的偏置电流差表示shapiro台阶的高度，shapiro台阶在输出电压坐标轴上所对应的输出电压表示shapiro台阶的位置，其中，shapiro台阶所对应的电压值与特征台阶的序号、普朗克常数、外加的微波电流频率及电子电荷量有关。

2、由于普朗克常数和电子电荷量均为国际公认的基准物理常数，因此台阶电压的测量精度完全取决于微波电流频率的准确度。现代频率技术可实现不确定度优于10-12量级的微波信号，因此通过精准的微波电流频率可以求得shapiro台阶所对应的精准电压值，这也使得基于约瑟夫森效应的电压标准成为目前最精确的量子电压基准，精确的量子电压基准在电子电力领域有着极为广泛的应用。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于，所述用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法至少包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤S1中，计算n个约瑟夫森结的临界电流之间的离散参数，和/或n个约瑟夫森结的正常态电阻之间的离散参数，并作为所述约瑟夫森结阵列的离散参数。

3.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤S2中，所述微波电流、所述偏置电流及所述输出电压之间的第一数学关系式为：

4.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超...

【技术特征摘要】

1.一种用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于，所述用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法至少包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤s1中，计算n个约瑟夫森结的临界电流之间的离散参数，和/或n个约瑟夫森结的正常态电阻之间的离散参数，并作为所述约瑟夫森结阵列的离散参数。

3.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤s2中，所述微波电流、所述偏置电流及所述输出电压之间的第一数学关系式为：

4.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤s2中，

5.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤s3中，在所述微波电流的目标幅值区间内取样，得到不同微波电流幅值下所述第一对应关系中第a个shapiro台阶的不同高度。

6.根据权利要求1所述的用于量子电压基准的超导结阵列的量化分析方法，其特征在于：在步骤s3中，a的范围为大于等...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，温光洪，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：