Прогресс в области создания новых базовых элементов для энергоэффективной сверхпроводниковой электроники

Настоящий обзор посвящен обсуждению перспектив решения проблемы низкой степени интеграции традиционных базовых элементов современной сверхпроводниковой цифровой электроники. Выделены три основных направления на пути к компактным многоэлементным джозефсоновским электронным системам: 1) уменьшение до субмикронных размеров самого джозефсоновского контакта; 2) уменьшение типовых логических ячеек; 3) создание компактной и быстрой джозефсоновской памяти. Соответственно в работе излагаются физические основы функционирования джозефсоновских элементов, с тем чтобы показать фундаментальные ограничения, препятствующие созданию стандартных туннельных субмикронных контактов и компактных логических ячеек/элементов памяти. В обзоре наглядно продемонстрирована суть прорывных технологических решений, позволяющих создавать сверхмалые гетероструктуры с требуемыми параметрами, уменьшать и оптимизировать логические ячейки, а также создавать системы памяти на основе джозефсоновских контактов с магнитными слоями.