Brevet FR2222775A1 — publié le 19741018

L'invention concerne un circuit logique supraconducteur comportant au moins une jonction de Josephson. Les circuits logiques ont de très nombreuses applications dans les systèmes de traitement d'informations et de données de toutes natures. A la suite des recherches effectuées pour réaliser des circuits toujours plus rapides, plus petits et également moins onéreux, présentant des propriétés de faible dissipa tion d'énergie, on a déjà proposé de réaliser des dispositifs qui utilisent la supraconductivité qui se produit dans certaines matières aux très basses températures. Le circuit logique de l'invention utilise les propriétés des matières supraconductrices. Des jonctions de Josephson sont utilisées dont le fonctionnement est déterminé par l'effet dit de Josephson.L'explication théorique fondamentale de cet effet est donné dans un article "Possible New Effect in Superconductive Tunneling" (Nouvel effet possible de l'effet tunnel supraconducteur) publié par B.D. Josephson dans "Physics Letters" Juillet 1962 pages 251 et suivantes. Les dispositifs de Josephson fonctionnent à des températures de quelques degrés Kelvin. Selon le courant qui s 'écoule dans la jonction, ces dispositifs peuvent prendre l'un des deux états différents. Dans la région au-dessous du courant dit courant maximal de Josephson Imax, un courant tunnel de particules doubles s'écoule à travers la jonction et la chute de tension aux bornes de la jonction est alors nulle. Cet état est appelé "état supraconducteur". Lorsque le courant s'accroit à une valeur supérieure à Imax, le dispositif est commuté à un second état dans lequel un courant tunnel de particules uniques s'écoule. Ce courant provoque une chute de tension dite "tension d'intervalle de bande V0". Cet état est l'état de conduction normale et est appelé également "état résistif". Lorsque le courant est à nouveau réduit apres que la jonction a été commutée à l'état résistif on observe un effet d'hystérésis, c'est-àdire que le rétablissement de l'état supraconducteur se produit pour un courant bien inférieur à I .La valeur du courant maximal de Josephson I peut étre max max influencée par un champ magnétique de commande appliqué extérieurement à la jonction; pour les jonctions courtes, le courant maximal de Josephson diminue avec l'accroissement du champ de commande, à l'intérieur d'une plage limitée de champs magnétiques, tandis que, pour les jonctions longues, il existe une dépendance linéaire entre I et le champ magnétique. max Etant donné que les jonctions de Josephson peuvent prendre deux états stables différents, elles peuvent être utilisées dans les mémoires. De telles applications ont été décrites par exemple dans les brevet des EUA NO 3.626.391 ainsi que dans "IBM Technical Disclosure Bulletin" vol. 14 N04 Septembre 1971. Les jonctions de Josephson peuvent également être utilisées pour les circuits logiques. Un tel circuit est décrit dans le brevet des EUA N03.281.609. Selon ce brevet, des courants d'entre sur lesquels des opérations logiques doivent être effectuées sont appliqués à une jonction de Josephson: dans le cas où le courant qui traverse la jonction dépasse la valeur du courant maximal de Josephson, la jonction est commutée à l'état résistif.Il en résulte qu'il est produit un courant de sortie qui s'écoule dans une impédance de charge montée en parallèle avec la jonction de Josephson. Etant donné qu'aucun courant de polarisation n'est utilisé, il n'est obtenu aucune amplification. En outre, ce brevet n'indique pas comment de tels circuits peuvent fonctionner en combinaison avec d'autres circuits logiques, condition de la plus haute importance dans les systèmes de traitement des données. Etant donné que le circuit proposé ne fournit lui-meme aucune amplification et qu'il ne prévoit pas de moyens pour réaliser le découplage entre les circuits successifs, son utilisation dans des circuits complexes ne peut être envisagée que si des moyens supplémentaires lui sont ajoutés. Il a été également déjà proposé d'utiliser le fait que la valeur du courant maximal de Josephson peut être réduite au moyen d'un champ magnétique appliqué extérieurement. Etant donné que I est réduit par un champ magnéti max que, la commutation à l'état résistif peut être obtenue sans accroitre le courant de polarisation appliqué. Les courants d'entrée sur lesquels l'opération logique doit être effectuée sont appliqués à des portes de commande disposées au voisinage immédiat de la jonction de Josephson. Dès que le champ total créé par les courants d'entrée atteint une valeur suffisamment élevée, la commutation se produit. Ceci provoque l'écoulement du courant dans une ligne de transmission montée en parallèle avec la jonction. La ligne de transmission, à son tour, fournit les champs de commande pour les jonctions de Josephson des circuits suivants.Ce circuit réalise une amplification ainsi qu'un découplage. Cependant, étant donné que les dispositifs de Josephson utilisés doivent être munis d'au moins deux portes de commande, des jonctions de dimensions relativement importantes sont nécessaires. Ceci, à son tour, nécessite l'emploi de courants élevés et il en résulte qu'il n'est pas possible. en pratique, de connecter une pluralité de tels circuits en parallèle sur une source commune de courant. Afin de maintenir la dissipation d'énergie dans des limites raisonnables,un montage en série est nécessaire. Ceci empêche cependant qu'on puisse réaliser un découplage efficace, étant donné qu'un changement dans la tension de jonction d'un circuit a nécessairement des effets sur les autres circuits dans lesquels circule le même courant. Compte tenu des conditions mentionnées ci-dessus ainsi que des inconvénients des circuits de la technique antérieure, la présente invention a essentiellement pour objet de réaliser un circuit logique comportant au moins une jonction de Josephson qui peut être utilisée dans un montage comportant une pluralité de circuits couplés étant donné qu'il assure une amplification suffi sante ainsi qu'un découplage effectif entre les circuits successifs. Un autre objet de l'invention est de réaliser un circuit logique présentant une faible dissipation d'énergie. En outre, l'invention permet de réaliser un circuit qui peut être connecté à une source de tension constante de telle sorte que, du fait de la faible résistance interne d'une telle source, les interférences réciproques des circuits connectés à la même source sont négligeables. En outre l'invention permet de réaliser un circuit qui est simple et est plus facile à fabriquer que les circuits déjà connus qui présentent des perfor mances comparables. Un autre objet de l'invention est de réaliser un circuit de petites dimensions occupant peu d'espace qui permet des densités d'assemblage très élevées. Encore un autre objet de l'invention est de réaliser un circuit qui présente des capacités de fonctionnement à grande vitesse perfectionnées pour l'exécution d'opérations logiques, y compris les opérations de restauration nécessaires pour remettre le circuit dans un état de départ défini. Enfin, la présente invention a également pour objet de réaliser un circuit qui permet d'effectuer une compensation automatique des tolérances de fabrication qui sont inévitables dans la fabrication de jonctions de Josephson. Les objets ci-dessus sont réalisés par le circuit logique supraconducteur de l'invention comportant au moins une jonction de Josephson qui est caractérisé en ce qu'elle est formée par une région formant plan de mise à la terre à la masse supraconductrice, une couche isolante recouvrant cette région et une électrode déposée sur ladite couche, en ce que les extrêmités opposées de l'électrode sont munies de bornes dont une est raccordée par l'intermédiaire d'une impédance de polarisation, à une source de tension de faible résistance interne fournissant un courant de polarisation et en ce que la longueur "R de la jonction de Josephson, dans le sens-d'écoulement du courant dans l-'électrode est grande par rapporta la profondeur de pénétration de Josephson X." de telle J sorte que les courants appliqués aux bornes del'électrode, qui ont une grandeur inférieure à la valeur maximale I x du courant de Josephson de la jonction, max sont découplés. Les objets ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description plus détaillée qui va suivre des modes de réalisation préférentiels de l'invention, tels qu'illustrés sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1A est une représentation schématique d'une jonction de Josephson utilisée dans le circuit de l'invention; la figure 1B représente la courbe caractéristique courant/tension d'une jonction de Josephson; la figure 1C est un graphique montrant la répartition du courant dans une jonction de Josephson réalisée conformément au schéma de la figure 1A; la figure ID représente le symbole utilisé pour représenter la jonction de Josephson de la figure 1A:: la figure 2 est un schéma d'un circuit OU/ET selon l'invention; la figure 3A représente un dispositif de Josephson qui peut être utilisé comme inverseur; la figure 3B est un schéma d'un circuit ET/NI selon l'invention; la figure 4 représente un amplificateur à jonction de Josephson; la figure 5 représente la courbe courant/tension d'un circuit selon l'inven tion sur laquelle la caractéristique de la jonction de Josephson utilisée ainsi que les divers points ds travail en fonction de la charge ont été représen tés; La figure 6A est une courbe caractéristique d'une liaison faible (week lino);; la figure 6B est une courbe courant/tension d'un circuit selon l'invention dans lequel la résistance de polarisation est remplacés par une liaison faible selon la figure 6A; la figure 6C est une courbe caractéristique courant/tension d'une jonction de Josephson dont la matière d'électrode comporte une addition d'indium; la figure 7 est un graphique montrant la courbe du courant pour le circuit représenté sur la même figure , en fonction de la densité du courant de Josephson maximale j maux des jonctions de Josephson utilisées. La figure 1A représente schématiquement une jonction de Josephson qui peut être utilisée dans le circuit logique de l'invention. La jonction est formée par une région de plan de mise à la masse ou plaque de terre 12 en matière supraconductrice, par une couche isolante 13 recouvrant cette région, et par une électrode 14 qui est également supraconductrice et est déposée sur la couche 13. A ses extrémités désignées, respectivement par les références El et E2, l'électrode est munie de bornes 14a et 14b. La figure 1B est un diagramme de la courbe caractéristique courant/tension de la jonction de Josephson. La partie 15 de la courbe correspond à l'état supraconducteur qui s'élève jusqu'à la valeur maximale du courant de Josephson I (I = I ). La partie 16 représente l'état résistif. Lorsque les courants max J max IJ atteignent des valeurs supérieures, la partie linéaire RNN est atteinte qui correspond à la caractéristique d'une résistance ohmique linéaire RNN On indiquera ci-après les matières et dimensions typiques utilisées pour de telles jonctions de Josephson. La plaque de terre et l'électrode 14 peuvent par exemple être constituées par un alliage de plomb et avoir une épaisseur de 3000 à 4000 A. Pour la couche isolante, un oxyde de la matière formant la plaque de masse est utilisé. son épaisseur étant d'environ 20 A.Etant donné qu'aucune porte de commande de champ magnétique n'est nécessaire, la largeur de la jonction de Josephson peut être maintenue très petite. par exemple de 0,2. Avec une longueur de la jonction de 50 environ on obtient une valeur I max d'environ 1 à 2 mA par exemple. Une valeur typique pour la tension d'intervalle de bande VG = 2,5 mV. La longueur "Q" de la jonction de Josephson décrite, mesurée dans le sens de l'écoulement du courant dans l'électrode 14 (ce sens est indiqué respective ment par les flèches 1B et IR représentant le sens du courant) est relativement grande par rapport à la profondeur de la pénétration de Josephson > 1. qui peut J être calculée en utilisant la formule ci-après: dans laquelle h : constante de Planck e = charge d'une électrode = = perméabilité du vide #L = profondeur de pénétration London; c'est-à-dire la profondeur de pénétration du courant dans l'électrode supraconductrice. j max densité maximale du courant de Josephson Si la plaque de terre et de l'électrode sont en plomb XL = 800 A.. Si en outre la densité maximale du courant de Josephson jmax est choisie de 1000 A/Cm, la formule ci-dessus donne pour #J une valeur de 12 > 8:; environ. Pour une jonction de Josephson ayant une longueur de 50p, le rapport Q/XJ est égal à 4. Avec les dimensions mentionnées ci-dessus, on obtient une répartition du courant dans la jonction de Josephson telle quereprésentée sur la figure 1C. Un courant 1B d'une grandeur correspondant au courant maximal de Josephson Imax appliqué à l'extrémité E1 est réparti conformément à la courbe 17. La région délimitée entre la courbe et l'axe des abolisses correspondant au courant total IB = Imax = 2 #j.jmax.b b étant la largeur de la jonction. La courbe de répartition du courant montre qu'un courant 1B > tant qu'il ne dépasse pas la valeur I se concentre au voisinage de l'extrémité E1 max et s'écoule dans la plaque de terre dans la région 0 La figure 1C montre ainsi que les courants 1B et IR sont isolés, c'est-àdire découplés, dans une jonction de Josephson ayant une longueur # # 4 RJ tant que I B max R B La figure 1D représente le symbole utilisé pour représenter la jonction de Josephson longue représentée sur la figure 1A. Ce symbole est utilisé dans les figures qui sont décrites ci-après. La figure 2 représente un circuit logique OU 20-1 utilisant une jonction de Josephson 11-1 correspondant à celle représentée sur la figure 1A. Afin de pouvoir montrer le fonctionnement du circuit dans le cadre d'un ensemble de circuits comportant une pluralité de circuits logiques couplés, les circuits suivants 20-2 et 20-3 ont également été représentés. Des courants inverses IR peuvent s'écouler de ces circuits vers la jonction de Josephson 11-1 et, d'autre part, les courants fournis par le circuit 20-1, par l'intermédiaire des impédances RL, doivent être suffisants pour constituer les courants d'entrée des circuits suivants. En outre, on a représenté des résistances R'L et R"L montées dans les lignes d'entrée qui sont reliées à la masse par l'intermédiaire des jonctions de Josephson des circuits précédents. Le circuit OU 20-1 comporte la jonction de Josephson déjà mentionnée. La borne de l'électrode prévue à l'extrémité E1 de la jonction est raccordée par l'intermédiaire d'une impédance de polarisation RBl que l'on considèrera ci-après comme étant constituée par une résistance linéaire à une source de tension constante Vg tRi = O). La meme borne est en outre raccordée à la plaque de terre par l'intermédiaire de résistance R'L et/ou R" L et des jonctions de Josephson de circuits précédents similaires. L'extrémité E2 de la jonction est comme représenté, connectée aux entrées des circuits suivants 20-2 et 20-3 par l'intermédiaire des résistances RL1 et/ou RL2. La tension VO et l'impédance RB1sont choisies telles que le courant résultant IBo est égal à environ 0,9 I en l'absence de courants d'entrée max I1 et/ou I2 appliqués par l'intermédiaire des résistances R'L et/ou R"L. Dans l'état initial, la jonction de Josephson 11-1 reste ainsi dans l'état supraconducteur Afin. lB). La jonction fonctionne comme un court-circuit et le courant 1B0 s'écoule à la masse. Il n'y a aucun courant de sortie 1L1 ou IL2 qui s'écoule par les résistances RLî ou RL2 Lorsqu'un courant d'entrée Ig est appliqué par l'intermédiaire de la résistance R'L > ou un courant I2 par l'intermédiaire de la résistance R"L, ou lorsque les deux courants d'entrée sont appliqués simultanément, ces courants se superposent au courant de polarisation de grandeur 0,9 Imax .Si I1 = I2 = 0,2 Imax, le courant total résultant I est dans tous les cas supérieur à I , c'est-à B max dire que la jonction est commutée à son état résistif et la chute de tension aux bornes de la jonction prend la valeur VG Il en résulte la répartition suivante du courant. Le courant qui s 'écoule à la masse est réduit à une valeur correspondant au point de travail de la caractéristique IJ/VJ auquel se place le circuit en fonction de la résistance R B et des résistances de charge RL. L'écoulement des courants 1Ll et 1L2 dépend de l'état. à ce moment. des jonctions de Josephson 11-2 et 11-3 des circuits suivants. Si ces jonctions sont à l'état résistif, c'est-à-dire si les bornes d'entrée des circuits 20 2 sont à la tension V VG. ces courants ne s'écoulent pas, si les jonctions 11-2 et/ou 11-3. cependant, sont à leur état supraconducteur, les courants 1L1 et/ou 1L2 de grandeur VG/R En et/ou IL2 de grandeur VG/RL1, 2 sont appliqués au circuit de suivant. En choisissant convenablement les dimensions des jonctions de Josephson, les résistances et les tensions appliquées; ces courants correspondent également à environ 0,2 Imax respectivement. des jonctions de Josephson 11- 2 et 11-3, c'est-à-dire qu'une amplification supplémentaire des courants n'est pas nécessaire. Ceci sera expliqué plus complètement en se référant à la figure 5. Lorsque les jonctions 11-2 et/ou 11-3 sont dans leur état résistif, c'est-à-dire lorsque les électrodes de ces jonctions sont à la tension VG, un courant inverse peut s'écouler dans une direction opposée à celle des courants 1L1 et 1L2 à condition que la jonction 11-1 soit dans son état supraconducteur. Ces courants inversés sont, cependant, plus petits que la valeur Imax de la jonction 11-1. Etant donné que des jonctions de Josephson longues sont utilisées, ces courants inverses sont cependant isolés du courant direct 1B Lorsque la jonction 11-1 est dans son état résistif, les courants inverses ne peuvent s'écouler étant donné que les deux extrémités des résistances RL1 et R L2 sont au potentiel VG. En résumé, on peut noter ce qui suit: l'application d'un courant d'entrée à au moins l'une des entrées du circuit 20-1 met le circuit dans un état dans lequel un courant de sortie peut être appliqué à des circuits suivantes, ces courants de sortie ne s'écoulant pas dans le cas où les jonctions de Josephson des circuits suivants sont déjà dans leur état résistif. Ceci est le cas, par exemple , lorsque les circuits suivants sont des circuits OU et à condition qu'au moins une autre de leurs bornes d'entrée (A ou B) reçoive déjà un courant d'entrée. Dès que les courants d'entrée I1, 12 sont interrompus, le courant 1B décroit à la grandeur du courant de polarisation IBO = 0,9 Imax. Du fait des propriétés d'hystérésis qui résultent clairement de la caractéristique IJ/VJ de la figure 1B, la jonction de Josephson 11-1 reste cependant dans son état résistif. Afin de ramener le circuit 20-1 à son état initial, un cycle de restauration est nécessaire au cours duquel le courant de polarisation est momentanément interrompu ou au moins réduit à une très faible valeur assurant une commutation sure et certaine de la jonction de Josephson à son état supraconducteur. Tel que décrit jusqu'ici, le circuit représenté sur la figure 2 peut être utilisé comme circuit OU. Il peut cependant être également utilisé comme circuit ET. La seule modification requise est que, suivant le nombre des entrées, la valeur du courant de polarisation IBo de 0,9 I doit être max réduite. Pour trois entrées auxquelles des courants d'entrée de 0,2 I max chacun peuvent être appliquées, on utilise un courant de polarisation de 0,5 I de sorte qu'on est assuré que I1 + I2 + I + + > I tandis que max 1 2 3 BO max par exemple I1 + I2 + I BO max La figure 3A représente un dispositif de Josephson 31 capable de remplir la fonction d'un inverseur.Ce dispositif est également constitué par une jonction de Josephson longue formée par une région de masse 32, une mince couche isolante 33 et une électrode 34 sur la couche 33. Des bornes 34a et 34b sont prévues aux extrémités E1 et E2, respectivement pour appliquer un courant de polarisation IBO et pour fournir un courant de sortie 1L A la différence de la jonction représentée sur la figure 1A, le dispositif comporte > en outre, disposée au-dessus de la jonction de Josephson une porte de commande 35 qui est raccordée à la plaque de terre 36. Un courant de porte IIN s'écoule par le contact 36 dans la plaque de terre.Le courant inverse I'IN tend à établir un état de faible énergie, c'est-à-dire une répartition du courant qui résulte dans de faibles distances entre le courant direct et le courant inverse. Le courant inverse traverse, en conséquence, la couche isolante 33 et pénètre dans l'électrode 34 à l'entrée E1 et ne la quitte qu'à l'entrée E2. Comme représenté par la flèche courte, il en résulte à l'extrémité E1 un courant dirigé dans le haut qui se superpose au courant IB0 s'écoulant dans le jonction de Josephson en sens inverse. Le courant 1,IN provoque ainsi un accroissement fictif de la valeur de courant Imax. L'application d'un courant IBo= 1,1 Imax seul provoque la commutation de la jonction de Josephson à son état résistif, c'est-à-dire que l'électrode 34 passe à la tension VG et qu'un courant de sortie s'écoule par la borne 34b. La situation est différente dans le cas où le courant IIN est déjà appliqué lorsque le courant 1B0 = 1,1 I est appliqué à la jonction. Si l'on admet que le courant IIN produit un max courant inverse dirigé vers le haut à l'entrée E1 de 0,2 Imax par exemple le courant de jonction total résultant à l'entrée E1 est alors (1,1-0,2) I max max supraconducteur.Elle agit comme court-circuit à la masse et le courant de sortie IL devient nul. On doit noter que, lorsqu'on utilise le dispositif de Josephson décrit comme inverseur, le courant de signal d'entrée IIN doit être appliqué avant que le courant de polarisation IBo soit appliqué eu disposi- tif pour obtenir un fonctionnement correct et ainsi un courant de sortie IL = O. Si l'on applique le courant IBo en premier, il en résulte que I est max dépassé et que la jonction de Josephson est commutée à son état résistif qui correspond à un courant de sortie IL Z O. Du fait des propriétés d'hystérésis de la jonction de Josephson. le dispositif reste dans cet état même si le courant d'entrée IIN est ensuite appliqué. Etant donné qu'une jonction de Josephson longue est utilisée, le courant IBo s'écoule à la masse au voisinage immédiat de l'entrée E1 et le courant inverse dirigé vers le bas I'IN à l'entrée E2 n'a pas d'effet sur le fonctionnement de I'inverseur. La jonction de Josephson décrite (32, 33, 343 peut être très semblable à celle de la figure 1A. Il est seulement nécessaire d'accroître légèrement la largeur du dispositif afin de permettre le dépôt de la porte de commande 35 qui peut par exemple avoir une largeur de 2p. La porte de commande peut également être en plomb ou en alliage de plomb. Etant donné qu'il n'est besoin que d'une seule électrode de porte, la largeur du dispositif et en conséquence l'espacé occupé restent très faibles. Il résulte clairement de la description qui précède que le dispositif inverseur décrit peut, d'une manière très simple, être utilisé pour constituer des circuits NI et ET qui sont très largement utilisés dans les systèmes de traitement des données. Ceci peut être obtenu en connectant les lignes d'entrée qui portent les signaux sur lesquels les opérations logiques doivent être effectuées à l'électrode de porte 35 et en choisissant les valeurs de courants convenables. Un tel circuit est représenté sur la figure 3B. Etant donné que la réalisation et l'utilisation de tels circuits ne posent aucun problème à un spécialiste de la technique, on ne les décrira pas davantage ici. En se référant à la figure 5 on expliquera de façon plus détaillée les raisons pour lesquelles une amplification additionnelle du courant entre les circuits logiques successifs n'est normalement pas nécessaire. Dans des conditions extrêmes cependant lorsque. par exemple, un courant de sortie d'un circuit doit servir de courant d'entrée pour un grand nombre de circuits suivantes, une amplification peut devenir nécessaire. La figure 4 représente un amplificateur basé sur la même technologie que les circuits logiques décrits ci-dessus qui-peut être utilisé lorsqu'une amplification entre circuits successifs devient nécessaire. La figure 4 représente un amplificateur 41 à deux étages (étages I et II) qui comprend également deux couches déposées sur une plaque de masse 42 qui forment deux jonctions de Josephson. Ces jonctions comportent une couche isolante comprenant des régions 43a étage I] et 43b (Etage II] ainsi qu'une couche supraconductrice formant les électrodes 44a et 44b. Dans l'état initial, des courants de polarisation 1B1 et 1B2 s'écoulent respectivement dans les étages I et II. Ces courants de polarisation ne sont que très peu inférieurs aux courants maximaux de Josephson Imax1 et Imax2 des jonctions de Josephson respectives. Les deux jonctions restent ainsi dans leur état supraconducteur. Le courant de polarisation 1B1 appliqué à la borne 45 et ayant une grandeur par exemple de 0,9 Imax 1 . s'écoule par l'électrode 44a et la couche isolante 43a jusqu'à la plaque de masse 42.Le courant s 'écoulant vers l'étage II par le pont métallique 49 qui est également isolé de la plaque de terre et qui relie les deux jonctions de Josephson, est nul. Les mêmes considérations s'appliquent à l'étage II: le courant de polarisation 1B2 ayant une grandeur de 0,9 I max 2 par exemple. appliqué à la borne 47 s'écoule par l'électrode 44b et la couche isolante 43b dans la plaque de masse 42. Aucun courant de sortie IL ne s'écoule par la borne 48. Dans le cas où un courant d'entrée IIN qui doit être amplifié est appliqué à la borne d'entrée 46, ce courant IIN s'ajoute au courant 1B1 de sorte que le courant qui s'écoule par la jonction de Josephson du premier étage amplifi cateur dépasse la valeur I 1. Cette jonction est commutée à son état max 1 résistif. La tension V0 aux bornes de la jonction provoque l'écoulement du courant IS par le pont 49. Le courant IS s'ajoute au courant de polarisation IB2 du second étage.Comme IB2 + IS > Imax 2, la jonction du Josephson du second étage est également commutée à son état résistif de sorte que la tension VG produit un courant de sortie IL qui est considérablement plus important que le courant d'entrée IIN. Un facteur d'amplification IL/IIN de 10 à 12 peut être obtenu lorsque les courants ci-après sont appliqués: 1B1 = 0,9 Imax1; IB2 = 0.9 Imax2, Imax2 = 5 Imax1; IIN = 0,2 Imaxl Le pont 49 représente une inductance série et forme un filtre passe-bas qui empêche que le courant de polarisation relativement important 1B2 parvienne à l'étage précédent. Cependant, il n'empêche pas l'écoulement du courant engendré par la tension V G aux bornes du premier étage jusqu'au second étage, le courant IS est seulement légèrement retardé. Les jonctions de Josephson utilisées dans le dispositif amplificateur 41 qui vient d'être décrit ne sont pas nécessairement des jonctions longues. La figure 5 représente une courbe caractéristique courant/tension d'un circuit réalisé conformément à la figure 2. La courbe formée par les parties 15 et 16 correspond à celle de la figure 1B. Il est prévu qu'une source commune de courant est utilisée pour tous les circuits formant un montage complexe et important du circuit. Cette source commune est une source ayant une faible résistance interne Ri et qui, de ce fait, a une tension essentiellement indépendante de la charge. Ceci empêche les interférences mutuelles entre les circuits connectés. La tension VO de la source peut être par exemple égale à 5 VG Avec la valeur précédemment déterminée du courant de polarisation IBO = 0,9 Imax, la résistance correspondante de l'impédance de polarisation R6 est 5 VG/O,9 I max On supposera que, par suite-de l'application de courants d'entrée. la jonction a été commutée à son état résistif.A condition qu'aucun courant ne s 'écoule dans les résistances de charges RL, le point de travail A déterminé par l'intersection de la courbe de charge R6 et de la courbe 16 est atteint, la chute de tension aux bornes de la jonction étant égale, à ce point, à la tension V8. Afin d'assurer un fonctionnement convenable dans un montage comportant des circuits précédents et suivants, il est nécessaire que la tension V G aux bornes de la jonction soit indépendante de la charge étant donné que cette tension détermine la grandeur des courants appliqués aux circuits ainsi que les valeurs des courants inverses.Il est en conséquence nécessaire que les courbes de charge "RB/RL" " RB/RL/RL" etc. qui dépendent du nombre de résistances de charge montées en parallèle avec la jonction coupent la courbe 16 dans sa partie à forte pente qui jorrespond à une tension de jonction VG pratiquement constante. Avec une charge plus importante, un amplificateur tel que celui représenté sur la figure 4 devient nécessaire entre les divers circuits. La figure 5 montre que cette condition est satisfaite pour des conditions de charge normales lorsqu'une résistance de polarisation suffisamment élevée R6 est utilisée.Une résistance R6 élevée cependant implique une tension VO relativement élevée et, en conséquence, une dissipation d'énergie IBO. RB2 relativement élevée pour chacun des circuits connectés en parallèle à la source commune de courant. A l'aide des figures 5) 6A, 6B et 6C on montrera comment la tension VO et la dissipation d'énergie peuvent être réduites au moyen de montages de circuits appropriés. Il résulte clairement de la figure 5 que la partie de la courbe de charge correspondant à la région O VG l'on puisse obtenir une relation telle que celle représentée par la courbe en tirets 51.Ceci permettrait de réduire la tension de la source de VO à V'0 et aurait pour effet une réduction importante de la dissipation d'énergie dans chaque circuit. La figure 6A représente une caractéristique courant/tension de ce qu'on appelle une liaison faible (week Link). Une telle liaison faible a été décrite par exemple par K.K. Likharev dans "Soviet Physics" JETP 34.906 (1972). La caractéristique d'une liaison faible comporte une région B dans laquelle la résistance différentielle est très élevée tandis que la caractéristique au delà de cette région, c'est-à-dire pour des valeurs de tension plus élevées, correspond à celle d'une résistance linéaire relativement faible. En choisissant les dimensions appropriées d'une telle liaison faible, la valeur du courant correspondant à V=O, peut être définie.Comme montré sur la figure 6A, cette valeur peut ainsi être rendue égale au courant de polarisation nécessaire 160 Jusqu'à présent on a admis que l'impédande de polarisation R6 dans le circuit de la figure 2 était représentée par une résistance linéaire. Lorsqu'on remplace cette résistance par une liaison faible ayant une caractéristique telle que représentée sur la figure 6A, la caractéristique du circuit devient telle que représentée par la courbe 61 sur la figure 66. Cette courbe correspond, dans une grande mesure, à la courbe désirée 51 de la figure 5, c'est-à-dire que lorsqu'on utilise une telle liaison faible une réduction importante de la dissipation d'énergie peut être obtenue sans qu'il en résulte un effet négatif quelconque sur le fonctionnement du circuit logique.La figure 6C représente une autre caractéristique courant/tension 62 qui comporte également une région B d'impédance différentielle élevée. Cette courbe représente la caractéristique d'une jonction de Josephson dans laquelle un faible pourcentage d'indium a été ajouté à la matière d'électrode. La caractéristique d'origine 16 est changée par une telle adjonction en une caractéristique représentée par la courbe 62. En choisissant de façon appropriée les dimensions et le montage du circuit, une telle jonction de Josephson peut être utilisée à la place de la résistance de polarisation linéaire R6 dans le circuit de la figure 2. Cette utilisation a pour effet l'obtention d'un comportement du circuit correspondant également approximativement à la courbe 51 de la figure 5. La fabrication en série des circuits logiques de l'invention entraînera nécessairement certaines différences dans les caractéristiques des éléments utilisés dans les circuits. Afin d'éviter des conditions de tolérances très strictes qui accroîtraient de façon très importante les coûts de fabrication, il est nécessaire de prévoir une compensation très large et de préférence automatique. L'élément critique est la jonction de Josephson dont la densité maximale du courant j maux et en conséquence le courant maximal de Josephson I sont l'objet de certaines fluctuations.On peut cependant admettre, et max ceci est démontré par la pratique, que lorsqu'un grand nombre d'éléments sont simultanément fabriqués sur une plaque de masse commune, les écarts entre les éléments éloignés peuvent être relativement importants mais les éléments adjacents présentent en général le même écart par rapport aux valeurs nominales. Une compensation automatique des écarts par rapport à la valeur nominale I de la jonction de Josephson dans le circuit (par exemple le circuit max 11-1 de la figure 2) peut en conséquence être obtenue si, dans le même circuit, une autre jonction adjacente, et présentant en conséquence les mêmes écarts par rapport aux valeurs nominales peut être utilisée pour la compensation. A l'aide de la figure 7. on montrera comment ce résultat peut être obtenu. La résistance linéaire R6 de la figure 2 est remplacée par un montage en parallèle d'une résistance linéaire R'6 de valeur double de celle de la résistance R6 et d'une seconde jonction de Josephson RJ qui, pour la valeur nominale du courant IBo, présente la même résistance que R'6. L'impédance résultante du montage en parallèle (qui est représenté dans le petit schéma du circuit de la figure 73 correspond ainsi à celle de la résistance Rg. La valeur du courant Imax de la jonction de Josephson RJ est considérablement inférieure à celle de la jonction 11-1, c'est-à-dire que la jonction RJ, lorsque le courant de polarisarion 160 est appliqué. fonctionne toujours dans la région RNN (figure 76) dans laquelle la jonction se comporte comme une résistance linéaire. Il est nécessaire. dans le cas où la valeur I de la jonction de. max Josephson 11-1 est trop élevée du fait des tolérances de fabrication, d'obtenir une compensation par un accroissement correspondant du courant 160 Ce résultat peut être obtenu par une réduction de l'impédance du montage en parallèle R'B/RJ c'est-à-dire en réduisant la résistance de la jonction de Josephson RJ, ce qui correspond à un accroissement du cournt s'écoulant à travers cette jonction. Le diagramme de la figure 7 montre que ceci est possible pour une région suffisamment large A'-A" d'écarts par rapport à la valeur nominale de la densité de courant maximal jmax qui, pour des jonctions de Josephson adjacentes, peuvent être admis comme étant égaux.La courbe 160 montre la dépendance du courant de polarisation nécessaire Ig = 0,9 I vis à vis de la max valeur de la densité du courant maximale j mat Pour la région A'-A", au centre de laquelle se situe la valeur nominale A, il existe une dépendance presque linéaire. La courbe Io correspond au courant qui s'écoule dans la résistance R'B sous réserve que la tension de la source reste constante. Ce courant n'est pas influencé par les tolérances des jonctions de Josephson. Le courant s 'écoulant par la jonction de Josephson RJ est représenté par la courbe IN.Ce courant est déterminé par la résistance de la jonction; cette résistance dépend à son tour de la valeur de la densité du courant maximale j max Pour chaque valeur j max > la somme des courants Io et IN doit être égale à la valeur de courant requise 160 Si l'on suppose que la jonction est à la valeur nominale de j max > le courant IBA correspondant au point A doit s'écouler dans la combinaison R'B/RJ. Si l'on admet qu'une source de tension constante est utilisée, le courant s'écoulant dans la résistance R'B est égal à Io tandis que la valeur d'impédance nominale de la jonction de Josephson RJ fournit un courant IBA-IO Si l'on suppose maintenant que la jonction présente un écart j mat par rapport à la valeur nominale, correspondant par exemple au point A", la jonction de Josephson RJ doit prendre en charge le courant supplémentaire I"BA -IBA. Ceci est possible étant donné que la courbe 160 et la ligne IN coinoident dans la région A'-A". Ceci signifie, à son tour, que la compensation automatique requise des écarts qui se produisent par rapport aux valeurs nominales de j maux et I de la jonction de Josephson max est ainsi obtenue. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre et de la -portée de ladite invention. REVENDICATIONS 1.- Circuit logique supraconducteur comportant au moins une jonction de Josephson caractérisé en ce que: la jonction de Josephson est formée par une région de plaque de masse supraconductrice, une couche isolante recouvrant cette région et une électrode déposée sur ladite couche; en ce que les extrêmités de l'électrode sont munies de bornes dont l'une est connectée, par l'intermédiaire d'une impédance de polarisation à une source de tension constante de faible résistance interne fournissant un courant de polarisation ; et en ce que la longueur (Q) de la jonction de Josephson, dans le sens de l'écoulement du courant dans l'électrode est grande par rapport à la profondeur de pénétration de Josephson tXJ) de telle sorte que les courants appliqués aux bornes de l'électrode qui ont une grandeur inférieure à la valeur maximale (Imax) du courant de Josephson sont découplés. 2.- Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rapport de la longueur tQ) de la jonction de Josephson à la profondeur de pénétration de Josephson tXJ) est au moins égal à quatre. 3.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 pu 2 caractérisé en ce que les lignes d'entrée prévues pour l'application des signaux d'entrée sur lesquels l'opération logique doit être effectuée sont couplées galvaniquement entre elles. 4.- Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdites lignes d'entrée sont couplées galvaniquement à l'électrode de la jonctiqn de Josephson. 5.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'électrode de la jonction de Josephson est connectée aux lignes de sortie par l'intermédiaire des résistances de charge limitant les courants de sortie )ainsi que les courants inverses. 6.- Circuit selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'impédance de polarisation et les résistances de charges sont suffisamment grandes pour empêcher que la chute de tension de la jonction de Josephson diminue au-dessous de la tension d'intervalle de bande V G lorsque la jonction est à l'état résistif. 7.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'impédance de polarisation comprend une résistance non linéaire présentant une région de résistance différentielle élevée. 8.- Circuit selon la revendication 7 caractérisé en ce que ladite résistance non linéaire est constituée par un élément connu sous la désignation de liaison faible. 9.- Circuit selon la revendication 7 caractérisé en ce que ladite résistance non linéaire est constituée par une jonction de Josephson dont la matière d'électrode contient un certain pourcentage d'indium. 10.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, dans le but de compenser les écarts de la densité de courant maximale de Josephson de ladite jonction de Josephson par rapport à sa valeur nominale, l'impédance de polarisation est formée par une seconde jonction de Josephson ayant approximativement la même densité de courant et par une résistance linéaire montée en parallèle avec la seconde jonction.