用于从超导集成电路扫除磁通量的系统和方法与流程

本发明涉及超导集成电路领域，并且更具体地涉及从超导集成电路去除被俘获磁通量。引用并入对本文的任何参考文献的引用或标识或者本技术的任何章节均不应被解释为承认此类参考文献可作为现有技术。本文列出或引用的每个出版物和专利的公开内容据此以引用方式全文并入本技术，并且应被视为其整体形成本技术的一部分。提供此类参考文献是为了公开为能够实践本发明可能需要的技术，为权利要求语言提供书面描述，明确申请人关于相应公开内容或其部分的各种集合、组合、排列和子组合（在特定参考文献内或跨多个参考文献）以及本文所提供的各种公开内容的组合、排列和子组合对本发明的掌握情况，证明受权利要求书保护的本发明的技术非抽象性质，以及用于任何其他目的。除非明确指出，否则本发明的范围是包括性的，并且因此这些并入的材料内的技术或教导内容的公开内容旨在被涵盖为本发明的其他公开内容的选项或补充。同样，还涵盖符合本公开的并入的教导内容的组合。对参考文献的引用旨在成为本发明的公开内容的一部分，而不仅仅是补充的背景信息。虽然引用的参考文献可能是现有技术，但它们的组合以及与本文所公开的材料的组合不被承认为现有技术。以引用方式并入不扩展到与本文中明确描述为必要内容的 技术实现要素： 不一致的教导内容。所并入的参考文献是本领域普通技术人员对本文所采用的术语、短语和概念进行正确解释的可反驳证据。不承认任何并入的参考文献是与呈现给发明人的问题类似的技术，并且对这些不同教导内容的选择、组合和公开本身是本文所公开的发明内容的一部分。

背景技术：

1、近年来，超导集成电路（ic）的规模和复杂性大幅增加，其应用领域包括传感器、数字数据处理器、经典计算和量子计算。这些超导集成电路由数千个约瑟夫森结（josephsonjunction）组成，这些约瑟夫森结与电感器、电容器和电阻器集成在同一芯片上。这些超导集成电路通常由铌（nb）、氮化铌（nbn）和铝的超导薄膜制成（尤其是对于量子计算电路而言），并且被设计成在低于5k的温度下工作。然而，这些膜对通常与多个超导涡旋相关联的弱磁场非常敏感，每个超导涡旋具有量子化磁通量φ0 = h/2e = 2 x 10-15 wb，该磁通量可能被俘获在包括集成电路的超导膜中。这些被俘获磁通量子被统称为通量俘获问题，并且多年来已经开发出各种技术来减少该问题，包括通过磁屏蔽、在临界温度tc以上进行热循环以及在超导膜中图案化隔离槽。通量俘获问题是各种超导集成电路（包括经典超导数字处理器、量子超导系统和大型超导传感器阵列）中面临的主要问题。

2、参见例如以下以引用方式全文并入本文的专利、已公开专利申请和非专利文献：

3、美国专利4,392,148，“moat-guarded josephson devices（用隔离槽保护的约瑟夫森器件）”。

4、us 4,409,579，“superconducting magnetic shielding apparatus and method（超导磁屏蔽装置和方法）”。

5、us 5,164,696，“apparatus for eliminating trapping of magnetic fluxfrom an object（用于消除物体中的磁通量俘获的装置）”。

6、us 5,173,620，“device for eliminating trap of magnetic flux in asuperconduction circuit（用于消除超导电路中的磁通量俘获的装置）”。

7、us 8,644,898，“superconducting device having a pattern of engineereddefects for controlling magnetic flux（具有用于控制磁通量的工程缺陷图案的超导器件）”。

8、us 9,913,414，“method & apparatus of implementing a magnetic shieldflux sweeper（实现磁屏蔽通量扫除器的方法和装置）”。

9、us 9,982,935，“cryogenic system with rapid thermal cycling（具有快速热循环的低温系统）”。

10、us 11,064,637，“system & method for magnetic shielding for asuperconducting computing system（用于超导计算系统的磁屏蔽的系统和方法）”。

11、us 11,417,821，“superconductor ground-plane patterning geometries thatattract magnetic flux（吸引磁通量的超导体接地平面图案化几何结构）”。

12、us 2021/0068320，“shielding for superconducting devices（用于超导器件的屏蔽）”

13、us 2022/0198310，“semi-active magnetic shielding for qubit unitcomponents of quantum computing apparatuses（用于量子计算装置的量子位单元组件的半主动磁屏蔽）”

14、us 2023/0270020，“superconducting chip package with improved magneticshielding（具有改进的磁屏蔽的超导芯片封装件）”。

15、us 2023/0004851；us 11,417,821；us 2018/0240033；us 9,520,180；us 2012/0157319；us 2011/0065585；us 2004/0098443；us 6,469,880；us 6,332,324；us 5,323,344；us 5,287,058；us 5,173,620；us 5,164,696；us 5,053,707；us 5,051,787；us 4,392,148；us 4,051,393；us 3,706,064

16、“heat transfer module user's guide（热传递模块用户指南）”，斯德哥尔摩，2018年。

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63、k. jackman和c.j. fourie，“tetrahedral modeling method for inductanceextraction of complex 3-d superconducting structures（用于复杂3-d超导结构的电感提取的四面体建模方法）”，ieee transactions on applied superconductivity，第26卷，第1-5页，2016年。

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120、尽管进行了多年的深入研究，但超导集成电路中的通量俘获仍然是影响使用各种工艺和材料选择制造的不同类型超导电路（从量子电路到经典电路、从模拟电路到数字电路）的可靠电路操作的普遍存在的不利因素。这一困难源于以下事实：通量俘获的概率取决于一组庞大的参数，包括特定电路设计、隔离槽结构、芯片附近的局部磁场配置、制造批次、材料、磁屏蔽质量、测试设置等。此外，特定通量俘获图案与电路故障模式之间的确切相关性也具有挑战性。到目前为止，通量俘获仍然是将超导电子学（sce）扩展到大型实用系统的一大障碍。

121、通常，现有方法主要侧重于应对被俘获通量的各种缓解策略，这些策略涵盖从电路设计到低温封装工程的各个层面，但这些策略均无法彻底解决问题。此外，这些方法不是特别可扩展或有效的，因为它们以电路密度、整体复杂性、限制架构选择或需要更昂贵且更复杂的磁屏蔽为代价。即使采用优异的磁屏蔽，在磁场衰减达到六个数量级或更高（屏蔽因子> 106）的情况下，当超导电子（sce）集成电路（ic）被冷却到低于转变温度时，仍会有一些通量残留。该通量以阿布里科索夫（abrikosov）或珀尔（pearl）涡旋的形式作为被俘获磁通量子被冻结，这些涡旋会影响sce电路操作。实际屏蔽效率要低得多，典型的屏蔽因子为约104。传统缓解方法利用超导接地平面中的隔离槽来“吸引”涡旋并且依赖于在临界温度以上进行耗时的重复sce芯片热循环，以便将被俘获通量重新定位成更良性的图案。

122、多项研究已经检查了用于俘获通量的隔离槽的最佳尺寸和放置，但较少的研究考虑了隔离槽俘获的磁通量子对电路操作的影响。随着集成密度增大，广泛的隔离槽网络变得占用面积过大且不可扩展。随着隔离槽被挤压得更小且集成密度更高，它们仍然可能俘获通量的临界场以及因此关于将可能发生通量钉扎的位置的不确定性增大。

123、已知超导体会从其内部排除磁场，允许磁场以涡旋的形式进入的ii型超导体除外（en.wikipedia.org/wiki/type-ii_superconductor）。这些涡旋也被称为类磁通（fluxoid），由外部磁场感应出的磁通量以及循环超电流两者组成。由于超导序参数具有单值性质，类磁通遵循量子化。类磁通的量子化值（φ

f）由磁通量（φ

b）和超电流通量（φ

j）之和确定，表示为φ

f = φ

b + φ

j = φ0，其中φ0 =

h/2

e，

h和

e分别是普朗克常数和电子电荷。当超电流的贡献可忽略不计（φ

j = 0）时，将类磁通的量子化简化为磁场通量的量子化（φ

f = φ

b = φ0）。相反，在存在显著超电流的情况下，经量子化的实体变成类磁通而不是磁场通量。kim g.、yun j.、yang j.等人，vortex confinement through an unquantizedmagnetic flux（通过未量子化磁通量的涡旋限制），npg asia mater，第16卷，文章编号44（2024年），doi.org/10.1038/s41427-024-00564-6。

124、为了将集成超导电路继续扩展到数百万个约瑟夫森结甚至更多，需要一种新方法。

技术实现思路

1、与现有技术相比，本发明的技术提供了一种激进方法，该方法通过将被俘获通量移出有源电路区域来完全解决该问题，而不是像传统方法那样试图寻找更好的缓解策略。本发明的技术是高度可扩展的并且可提高电路集成密度，从而减少布线约束、显著简化磁屏蔽并增加sce电路操作的整体可靠性和稳定性。该技术不需要广泛的隔离槽网络、对整个芯片或低温封装件进行重复热循环、繁琐的屏蔽或主动磁屏蔽。

2、该技术基于使用专门设计的控制线网络对芯片周围的涡旋进行主动转向或扫除（sweep），这些控制线在感兴趣的超导电路中产生局部加热和局部磁梯度。这些控制线紧邻电路放置，使得小电流可在对被俘获涡旋产生大量局部加热和大量磁力方面具有很大影响。这种紧邻还允许在被俘获通量附近实现相对大的空间梯度。

3、加热通过来自冷冻剂或低温冷却器的冷却来平衡。因此，电路可包括热感测结构、磁场感测结构（例如，squid）和临界电流感测结构中的至少一者，以通过限制由于对结构的不必要（过度）加热而导致的能量消耗和返回正常工作温度的延迟来允许优化局部加热（和/或磁场）。类似地，传感器允许控制线被充分驱动以实现有效状态。这种基于反馈的优化防止了不必要的冷却，同时确保了功效。反馈处理可在芯片上（即，在同一集成电路内）、在同一低温环境内的不同芯片（例如，超导电路）上或在外部电路（例如，室温电路）上执行。

4、感测可以是功能性的，即对约瑟夫森结进行构造和偏置，以便对解钉扎温度或临界温度附近的温度变化和磁场作出响应。可提供具有递增的最佳感测值或阈值的一组传感器，以实现对效应进行窄范围界定。

5、热梯度和磁梯度的这种组合用于从感兴趣的超导电路扫除磁涡旋。该磁通量可被转移到芯片的一个区域（“通量泄放区”），在该区域中，磁通量对电路的影响可忽略不计，或者另选地从芯片中完全消除。以这种方式，可制备具有多达数百万个约瑟夫森结的不包含外部磁通量子的超导集成电路。

6、例如，对于1cm2的电路，这对应于小于20pt的有效磁场。为了比较，地球的磁场为约50μt，是它的两百万倍。这超出了使用常规磁屏蔽技术可实现的范围。

7、图1a至图1d例示了控制线相对于超导电路的配置的若干优选实施方案。

8、图1a示出了控制线（标记为hs）阵列的剖视图，该控制线阵列与超导电路（对于单磁通量子电路，标记为sfq cct）位于相同的衬底上，二者仅由薄绝缘体层（“电介质”）分开。

9、图1b示出了位于衬底（通常是硅）的与超导电路相反的背面上的控制线。

10、图1c示出了单独芯片（“clearflux”）上的控制线，该单独芯片以倒装芯片方式键合到具有超导电路的芯片上。超导ic的倒装芯片键合在现有技术中是熟知的。例如，参见us11,711,985 “system and method for superconducting multi-chip module（用于超导多芯片模块的系统和方法）”，该文献以引用方式包括在本文中。

11、图1d示出了图1a的配置的俯视图，其中示出了超导ic的一部分。

12、阵列控制线可在芯片上均匀地间隔开，但不要求周期性间隔。靠近芯片的中心、靠近芯片的边缘以及在中心与边缘之间的中间区域提供控制线。通量扫除过程包括将被俘获通量从芯片的中心朝向边缘移动。

13、在一个实施方案中，控制线可包括在电路的工作温度下具有电阻性的（即，不是超导的）金属薄膜。通过此类线的电流

i将产生局部焦耳加热以及围绕该线的周向磁场两者。焦耳加热将升高附近超导电路的温度，例如从4k升高到约8k至9k的温度，但仍然低于铌的临界温度tc = 9.2k。这将显著减小移动被俘获涡旋所需的钉扎力。以这种方式，预期控制线中的约1ma的电流

i可以容易移动该线附近的电路中的被俘获磁通量子。

14、周向磁场由b = μ0

i/2π

r给出，其中

r是距线中心的距离，并且μ0 = 1.26μh/m是自由空间的磁导率。该磁场将对被俘获涡旋施加横向力（有时称为洛伦兹力），从而使被俘获涡旋在由向量积i × φ0给出的横向方向上移动，其中φ0指向上或下，并且i指向电流流动的方向。这在图2中例示，该图将涡旋（指向页面内）与指向页面外的“反涡旋”区分开来。用于移动反涡旋的电流方向相反。

15、图3表示用于图1a的配置的通量扫除过程中的顺序步骤的一个实施方案的概念图。假设被俘获涡旋的φ0指向上，左侧的电流指向页面外，并且右侧的电流指向页面内。在第一时间步骤（标记为t1）中，中心加热器线（h1）中的电流被接通，产生由径向箭头指示的扩散热量。这将迫使这些线下方的涡旋向外移动，如标记为“sfq电路”的部分中的红色箭头所指示的。在下一时间步骤t2中，h1中的加热器电流被维持，并且h2中的电流被接通。这将迫使涡旋进一步向外移动。在时间步骤t3和t4处，h3和h4中的电流被接通，从而迫使涡旋进一步向外移动，而h1和h2线可被关断。在该过程结束时，涡旋已经穿过超导接地平面（没有约瑟夫森结的超导膜），并且被俘获在外边缘处的“通量泄放区”中。

16、这些通量泄放区可包括超导接地平面中的孔，或被设计成吸引涡旋的另一结构。当所有控制电流被关断并且超导膜冷却下来（冷却至约4k）时，接地平面中的自发屏蔽超电流应防止涡旋重新进入超导电路的区域。超导集成电路然后可在没有磁通量干扰的情况下操作。

17、通量扫除效应还可用于在超导器件的某些区域中有意地产生、维持和改变磁场。例如，被俘获通量可激活、停用或调制集成电路的区域，从而允许对电路操作进行精细控制，尤其是在模拟域中，同时保持被俘获电流。这可被实现为例如与注入和去除电流本身相比需要更少的能量来扫除器件周围的被俘获通量。此外，考虑到被俘获通量电流本身可能很大，扫除系统可比使用量子逻辑改变磁场更快地操作。被俘获通量还可帮助校准电路的操作。例如，可在电路的一部分上提供电路以产生并调整被俘获磁通量的强度，然后可将该被俘获磁通量扫到器件的取决于被俘获磁通量的强度操作的操作部分。在另一个实施方案中，被俘获通量用作能量储存系统，并且被俘获通量可被扫到耦合器以补充或利用所储存的能量。因此，通量扫除技术不限于在其中普遍不期望存在被俘获通量的应用中使用，还可在器件的操作中加以利用。

18、有利的是，热量和磁场两者同时存在于电路中的相同位置。在没有热量的情况下，钉扎力将太大而不能确保有效扫除所有涡旋，因此被俘获通量被保持在其位置。在涡旋被扫除掉之后，控制电流可被关断，从而冷却超导器件，并且将涡旋俘获在离器件足够远的另选位置。虽然来自控制线的加热和磁场可以是相关的，但在其他情况下，磁场可由不具有相关联的焦耳加热的超导元件控制。可利用一对扭绞的（磁场抵消）控制线（其可以光刻形式形成在集成电路的表面上）来执行加热。因此，加热和磁场施加可独立控制，或至少部分地单独控制。这继而又促进了控制信号的复用。

19、控制电流的大小和时序可通过对接近转变温度的通量俘获和解除俘获过程、具有温度波动的多层ic中的局部加热以及热梯度的影响进行准确建模来指导。

20、对通量扫除的验证可使用磁场的嵌入ic中的特殊squid监测器来执行，该监测器还可监测局部加热。

21、用于热量生成的控制线可包括具有优选为约1欧姆的每平方电阻的电阻性金属薄膜。这些线可为约1μm宽。加热器电流可包括任一极性的dc电流、或高频（例如在ghz范围内）ac电流、或任何适当的脉冲序列。当然，对于磁场生成，电流极性是关键的；反转电流的方向将反转通量流的横向方向。磁场生成线和加热器线可被单独优化，并且可交错。例如，超导控制线可生成大磁场而不生成热量。在一个优选实施方案中，磁场生成线可包括超导铌或氮化铌，而加热器线可包括电阻性非超导合金或化合物，诸如ti-pd或mon。

22、用于加热器线和磁场生成线的控制电流可在程序控制下在外部生成。通量扫除可重复多次以获得最佳性能。单次通量扫除可能非常快，为约数微秒。完全冷却至工作温度（通常为约4k）可能需要更长时间，但是另外的通量扫除不需要等待完全冷却。电路可被优化以在高于完全冷却的温度下操作。在整个过程中，应注意避免来自通量泄放区的意外反向通量流返回超导电路，并避免控制电流产生涡旋。在一个优选实施方案中，来自嵌入式squid的传感器信号可提供反馈信号以实现对去通量过程的自动闭环控制。

23、一个目的是提供一种用于从在低温工作温度下工作的芯片上的超导集成电路扫除被俘获磁通量的系统，该系统包括：超导集成电路，该超导集成电路包括多个超导器件和经受磁通量俘获的至少一个结构；和多条控制线，该多条控制线被配置为产生控制电流脉冲的定时序列，该控制电流脉冲生成磁场并且改变经受磁通量俘获的至少一个结构相对于临界状态的工作裕度；控制电流脉冲的序列适于局部扫除在至少一个结构中俘获的磁通量，这通过以下方式来实现：通过减小裕度来降低被俘获磁通量对至少一个结构的亲和力；以及提供磁场以引起被俘获磁通量重新定位。

24、另一个目的是提供一种用于从在低温工作温度下工作的芯片上的超导集成电路扫除被俘获涡旋的系统和方法，该系统和方法包括：超导集成电路，该超导集成电路包括多个超导器件和经受涡旋俘获的至少一个结构；和多条控制线，该多条控制线被配置为产生控制电流脉冲的定时序列，该控制电流脉冲生成磁场并且改变经受涡旋俘获的至少一个结构相对于临界状态的工作裕度；控制电流脉冲的序列适于从至少一个结构局部扫除被俘获涡旋，这通过以下方式来实现：通过减小裕度来降低被俘获涡旋对至少一个结构的亲和力；以及提供磁场以引起被俘获涡旋重新定位。

25、另一个目的是提供一种用于从包括超导集成电路的芯片扫除被俘获通量的方法，该方法包括：在低温下操作超导集成电路；以及施加至少一个第一电流脉冲，该至少一个第一电流脉冲适于将超导集成电路的第一区域加热到接近超导临界温度，以减弱磁通量与第一区域的结合，并且同时在第一区域中产生足以扫除具有减弱的结合的磁通量的磁场梯度。

26、另一个目的是提供一种用于从包括超导集成电路的芯片扫除被俘获涡旋的方法，该方法包括：在低温下操作超导集成电路；以及施加至少一个电流脉冲，该至少一个电流脉冲适于将超导集成电路的区域加热到接近超导临界温度，从而减弱被俘获涡旋与该区域的结合，并且同时在该区域中产生足以将具有减弱的结合的被俘获涡旋从该区域扫除的磁场梯度。该方法还可包括从至少一个超导量子干涉器件（squid）传感器接收反馈以跟踪对被俘获涡旋的扫除的进展，其中超导集成电路与多条控制线相关联，该多条控制线被配置为产生多个电流脉冲的定时序列，该多个电流脉冲生成磁场梯度并且改变该区域中经受涡旋俘获的至少一个结构相对于临界状态的工作裕度，所述施加包括根据来自至少一个超导量子干涉器件（squid）传感器的反馈对多个电流脉冲进行排序以局部扫除至少一个结构中的被俘获涡旋，这通过以下方式来实现：通过减小裕度来降低被俘获涡旋对至少一个结构的亲和力；以及提供磁场梯度以引起被俘获涡旋朝向超导集成电路的外围以及通量泄放区中的至少一者重新定位，该通量泄放区被配置为保持所扫除的涡旋远离至少一个结构。

27、另一个目的是提供一种从超导集成电路结构扫除被俘获涡旋的系统，该系统包括：多条控制线，该多条控制线被配置为产生控制电流脉冲的定时序列，该控制电流脉冲生成磁场梯度和焦耳加热以改变超导集成电路结构的区域内的涡旋的俘获；和自动控制装置，该自动控制装置被配置为生成控制电流脉冲的定时序列以从该区域扫除被俘获涡旋，这通过以下方式来实现：降低被俘获涡旋对该结构的亲和力，以及暴露被俘获通量重新定位到超导集成电路结构的另一区域的可行路径。

28、另一个目的是提供一种超导电路系统，该超导电路系统包括：集成电路，该集成电路包括多个超导器件和被配置为俘获涡旋的至少一个结构；多条控制线，该多条控制线被配置为产生热量和磁场，该热量和磁场改变被俘获涡旋在至少一个结构中的钉扎并且产生洛伦兹力以重新定位被俘获涡旋；和控制装置，该控制装置被配置为在多条控制线中生成控制电流脉冲的定时序列，控制电流脉冲的该定时序列适于减少被俘获涡旋对至少一个结构的钉扎并且使用所产生的洛伦兹力从至少一个结构扫除被俘获涡旋。

29、控制线可沉积在超导集成电路上方，或者沉积在芯片的与超导集成电路相反的一面上，或者沉积在与具有超导集成电路的芯片分开的单独芯片上，其中该单独芯片使用倒装芯片键合配置安装在具有超导集成电路的芯片上。

30、控制电流脉冲的序列可首先被施加到超导集成电路的中心部分中的控制线，并且被相继施加到超导集成电路的外围区域以朝向超导集成电路的边缘向外移动。

31、控制线可在芯片上位于超导集成电路上方和/或位于芯片的背面上和/或位于与超导集成电路分开的单独芯片上，其中该单独芯片使用倒装芯片键合配置安装在超导集成电路上。

32、控制线可存在于超导集成电路的中心部分附近、超导集成电路的外边缘附近以及超导集成电路的中心部分与外边缘之间的区域。

33、控制电流脉冲的序列可首先被施加到超导集成电路的中心部分中的控制线，并且该序列朝向超导集成电路的边缘相继向外移动。

34、控制电流脉冲可被配置为通过将超导器件局部加热到接近但不超过超导器件的临界温度的温度来减小裕度。

35、控制脉冲还可被配置为提供磁场以在被俘获磁通量上产生足以将被俘获磁通量从超导器件移开的磁力。

36、控制电流脉冲可适于通过从芯片排出被俘获磁通量来从超导器件去除被俘获磁通量。

37、控制电流脉冲可适于通过将被俘获磁通量转移到远离超导器件定位的一个或多个磁通量泄放区来从超导器件去除被俘获磁通量。

38、控制线可包括针对热量生成进行优化的电阻性金属薄膜。控制线可被配置为通过焦耳加热在超导集成电路上生成热量。控制线包含钛-钯和氮化钼中的至少一者。

39、可提供被配置为生成控制脉冲的序列的控制电路。控制脉冲的序列可具有预定义序列。控制电路可被配置为连续地生成多个预定义序列。

40、控制线可包括针对磁场生成进行优化的超导薄膜。控制线可由铌、氮化铌或铝（专门用于量子计算应用）形成。

41、经受磁通量俘获的至少一个结构可经受外部磁场（诸如地球磁场、人工磁场或由于在包括变化电流的环境中操作而产生的磁场），并且控制电流脉冲的序列可适于将至少一个结构中的有效磁场减小至少三个数量级，诸如三个数量级、四个数量级、五个数量级、六个数量级或更多。在一些实施方案中，将场减小到零不是目标，而是可寻求非零场。例如，精确的场强度或量子化涡旋可能是最佳操作状态。因此，该系统和过程寻求实现预定状态，该预定状态可以是零或一些其他磁场或涡旋状态。

42、超导器件可包括超导量子位或单磁通量子逻辑电路或约瑟夫森结电路。

43、超导集成电路可包括至少100,000个约瑟夫森结或至少一百万个约瑟夫森结。

44、超导器件可包括对温度和磁场中的至少一者作出响应的超导传感器。

45、超导器件可包括单磁通量子逻辑电路。

46、超导器件可包括超导传感器和/或超导量子干涉器件传感器和/或超导量子干涉滤波器传感器。超导器件可包括对温度和磁场中的至少一者作出响应的超导传感器。

47、该系统还可包括被配置为进行检测被俘获磁通量和监测磁通量的扫除中的至少一者的多个超导量子干涉器件（squid）传感器。

48、该系统还可包括被配置为监测磁通量的扫除的多个超导量子干涉器件（squid）传感器，包括检测磁场强度和温度。

49、可在基于超导量子干涉器件（squid）传感器的反馈控制下施加控制电流脉冲。

50、控制电流脉冲的序列可包括具有根据被俘获通量的量而变化的强度或持续时间的至少一个脉冲。

51、该系统还可包括被配置为生成控制电流脉冲的控制电路。

52、该系统还可包括控制电路、多组能够独立操作的控制线以及与每组控制线相关联的至少一个磁场传感器，设置在芯片的相应部分上的每组控制线由控制电路根据相关联的至少一个磁场传感器来操作。

53、控制电路可位于芯片上、位于超导集成电路中或位于与超导集成电路相邻的集成电路中。

54、控制电路可由在室温下工作的逻辑部件实现。

55、控制电路可以依赖于反馈。

56、控制电流脉冲的序列可按顺序多次施加以相继减小被俘获通量。

57、磁通量可被扫到超导集成电路的外围。

58、至少一个第一电流脉冲可包括适于依序地将磁通量扫向超导集成电路的外围的多个脉冲。

59、该方法还可包括将磁通量扫到至少一个通量泄放区，该通量泄放区被配置为将磁通量从超导集成电路上的超导器件俘获出去。

60、该方法还可包括从至少一个超导量子干涉器件（squid）传感器接收反馈以跟踪磁通量扫除的进展。

61、超导集成电路可与多条控制线相关联，该多条控制线被配置为产生控制电流脉冲的定时序列，该控制电流脉冲生成磁场并且改变经受磁通量俘获的至少一个结构相对于临界状态的工作裕度。

62、该施加可包括对控制电流脉冲进行排序以局部扫除在至少一个结构中俘获的磁通量，这通过以下方式来实现：通过减小裕度来降低被俘获磁通量对至少一个结构的亲和力；以及提供磁场以引起被俘获磁通量重新定位。

63、该方法还可包括从至少一个超导量子干涉器件（squid）传感器接收反馈以跟踪磁通量扫除的进展，其中超导集成电路与多条控制线相关联，该多条控制线被配置为生成多个脉冲的定时序列，该多个脉冲生成磁场并且改变经受磁通量俘获的至少一个结构相对于临界状态的工作裕度，所述施加包括根据至少一个超导量子干涉器件（squid）传感器对控制电流脉冲进行排序以局部扫除在至少一个结构中俘获的磁通量，这通过以下方式来实现：通过减小裕度来降低被俘获磁通量对至少一个结构的亲和力；以及提供磁场以引起被俘获磁通量朝向超导集成电路的外围以及通量泄放区中的至少一者重新定位，该通量泄放区被配置为将磁通量从超导集成电路上的超导器件俘获出去。

64、另一个目的是提供一种超导电路系统，该超导电路系统包括：集成电路，该集成电路包括多个超导器件和被配置为俘获磁通量的至少一个结构；多条控制线，该多条控制线被配置为产生热量和磁场，该热量和磁场改变被俘获磁通量对该结构的钉扎并且产生洛伦兹力以重新定位磁通量；和控制装置，该控制装置被配置为在控制线中生成控制电流脉冲的定时序列，控制电流脉冲的该定时序列适于减少磁场对该结构的钉扎并且使用所产生的洛伦兹力从该结构扫除被俘获磁通量。