特許7357871IP Force 特許公報全文掲載

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超伝導を使ったエレクトロニクスにおいて、分数磁束量子(中途半端な磁束量子)を使用して、超伝導の位相シフトを導入する方法及び構造に関する。また、分数磁束量子の磁束量の絶対量の評価と分数磁束量子を発生させることのできる超伝導材料の探索法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

位相シフターとして最も古い技術は、外部電源を使って、目的とする回路から切り離されたコイルで発生させた外部磁場に、演算や記憶に使用する目的の閉回路を暴露する方法である。非特許文献２、非特許文献３がその代表例である。この方法によって、実際に量子コンピュータの基本要素となる量子ビットの研究がなされている（非特許文献４から非特許文献８）。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は目的を達成するため、新たなる発想として、一成分超伝導で構成された演算用または記憶に直接供する閉ループ回路の真下または真上に、直流的には切り離された別の超伝導体を配置し、その超伝導体に捕捉させた分数磁束量子が生み出すベクトルポテンシャルによって、目的となる閉ループ回路の中に位相シフトを発生させる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の位相シフター（超伝導体）と位相シフター（超伝導体）が作用する演算または記憶に供する回路となる直流型超伝導量子位相干渉素子（直流型ＳＱＵＩＤ素子）を組み合わせた構造を上から視た図である。
【図2】 図１のＡ－Ａ断面を示す図である。
【図3】 図１のＢ－Ｂ断面を示す図である。
【図4】 図１のエレメントを直列に接続した場合の構造を示す図である。
【図5】 図４のＣ－Ｃ縦断面を示す図である。
【図6】 図４の素子で位相シフターが機能する様子と測定した測定結果を示す図である。
【図7】 図４の素子で位相シフターに対して、冷却時の磁場を変化させて、位相シフターの機能のオンとオフをさせることを測定した測定結果を示す図である。

代表図 図1本件の代表的な図

１ 上部電極 ２ 下部電極 ３ 直流電源 ４ 直流電圧測定器 ５ ジョセフソンバリア層 ６ 絶縁層 ７ ジョセフソンバリア層 ８ 第一超伝導超薄膜 ９ 第二超伝導超薄膜 １０ 穴 １００ 直流型超伝導量子位相干渉素子（直流型ＳＱＵＩＤ素子） １０１ 位相シフター（超伝導体） １０３ 回路（演算または記憶に直接供する閉ループ回路） Ｄ ＳＱＵＩＤリングの外径 Ｘ 分数渦の存在する場所 Ｙ ユニット Ｐ１からＰ４ 位置 ＰＬ ジョセフソン接合

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