由纳米线冷子管操作的紧凑型超导纳米线存储元件

超导环路在无任何欧姆损耗的情况下存储持续电流，这使其成为高能效存储器的理想平台。传统超导存储器采用基于约瑟夫森结(JJs)的架构，已实现小于10 ps的访问时间和低至$10^{-19}$ J的功耗。然而，由于减小JJs尺寸和最小化超导环路面积的挑战，其可扩展性发展缓慢。除存储器本身外，复杂的读出电路还需要额外的JJs和电感器来耦合信号，增加了整体面积。在此，我们展示了一种仅基于光刻纳米线的超导存储器。纳米线的小尺寸确保该器件可在多层中以密集面积制造，而高动力学电感使环路基本独立于几何电感，从而使其在不牺牲性能的情况下缩小规模。该存储器由一组与存储环路并列图案化的纳米线冷子管操作，使我们能将整个存储单元在我们概念验证器件中缩减至3 {\mu}m $\times$ 7 {\mu}m。在这项工作中，我们提出了超导纳米线存储器(nMem)的工作原理，并表征了其误码率、速度和功耗。