消除环境磁场中超导电路中的磁通陷阱

超导数字电子学和基于超导量子比特的量子计算是极具前景的新一代计算技术。当降温或在非零背景磁场 \(B_r\) 环境下工作时,构成电路的超导薄膜可能捕获磁通涡旋,从而降低电路或量子比特的性能。本文作者报告一种实用解决方案,利用可控的局部热梯度和沟槽(在电路超导薄膜上蚀刻的孔洞),消除在环境磁场 \(B_r \leq 60\) \(\upmu\)T 下降温过程中的磁通捕获。由片上集成电阻加热器产生的热梯度驱使涡旋向沟槽移动,使其被捕获于远离电路区域和钉扎位点之处。通过磁成像与电路读出,该方法能够消除场冷过程中捕获的磁通以及电路运行时产生的磁通核。若在具有基本磁屏蔽的环境中使用,该方案可抑制大规模电路中的所有磁通,从而克服长期阻碍超导体高性能可扩展计算发展的关键挑战之一。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-25 17:39

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