Une jonction Josephson est un dispositif électronique supraconducteur composé de deux supraconducteurs séparés par une très fine barrière isolante. Elle constitue l'élément de base des circuits et dispositifs électroniques supraconducteurs. Lorsqu'une tension est appliquée à la jonction, un courant peut la traverser sans résistance. Cet effet s'appelle l'effet Josephson.
Qu'est-ce que la phase Josephson ?
La phase Josephson est une mesure de la différence de phase supraconductrice à travers une jonction Josephson. Elle doit son nom à Brian Josephson, qui a prédit l'existence de l'effet Josephson en 1962. La phase Josephson est importante pour le fonctionnement des qubits supraconducteurs, des bits quantiques qui utilisent la phase d'un courant supraconducteur pour stocker des informations. Quelles sont les propriétés des supraconducteurs ? Les supraconducteurs sont des matériaux dont la résistance électrique est nulle et qui peuvent donc conduire parfaitement l'électricité. Ils ont également la capacité d'expulser les champs magnétiques, ce qui les rend idéaux pour être utilisés dans des aimants et d'autres dispositifs où un champ magnétique puissant est nécessaire. Les supraconducteurs sont constitués de matériaux qui ont été refroidis à de très basses températures, généralement à l'aide d'azote liquide ou d'hélium.
Quelle est la forme complète de SQUID ? SQUID est un acronyme qui signifie Superconducting Quantum Interference Device (dispositif d'interférence quantique supraconducteur). Il s'agit d'un magnétomètre sensible utilisé pour mesurer des champs magnétiques très faibles, tels que ceux produits par le cerveau humain.
Pourquoi la jonction Josephson est-elle non linéaire ?
La jonction Josephson est un dispositif non linéaire car le courant qui traverse la jonction est proportionnel au sinus de la tension aux bornes de la jonction. Cela signifie que la courbe courant-tension de la jonction n'est pas une ligne droite, mais plutôt une onde sinusoïdale.
Qu'est-ce que l'effet tunnel ?
Dans les systèmes électroniques, l'effet tunnel est le processus par lequel les électrons peuvent traverser par effet tunnel des barrières dans un matériau où ils sont normalement confinés. Cela peut se produire si la barrière est suffisamment fine et/ou si les électrons ont suffisamment d'énergie pour la franchir. Lorsque les électrons font un tunnel, ils ne suivent pas les règles normales de la physique classique, qui leur interdiraient de franchir la barrière.
L'effet tunnel est un phénomène de mécanique quantique et joue un rôle important dans de nombreux dispositifs électroniques tels que les diodes tunnel, les transistors à effet de champ et les microscopes électroniques. Il a également des applications importantes en physique nucléaire et en cosmologie.