超導量子干浸儀（超導量子干涉儀）是一種非常靈敏的磁力計，基于包含約瑟夫森結的超導環路，用于測量極其微妙的磁場。

超導量子干浸儀足夠靈敏，可以通過幾天的平均測量來測量低至 5×10?14 T 的場。 它們的噪音水平低至 3 fT·Hz?1?2。 相比之下，典型的冰箱磁鐵會產生 0.01 特斯拉（10?2 T），而動物體內的一些過程會產生 10?9 T 和 10?6 T 之間的非常小的磁場。2000 年代初發明的 SERF 原子磁力計可能比 靈敏，不需要低溫制冷，但尺寸要大幾個數量級（~1 立方厘米），并且必須在接近零的磁場中運行。

超導量子干浸儀主要有兩種類型：直流電（DC）和射頻（RF）。 RF 超導子干浸儀只能與一個約瑟夫森結（超導隧道結）一起工作，這可能會使它們的生產成本更低，但靈敏度較低。

1964 年，福特研究實驗室的 Robert Jaklevic、John J. Lambe、James Mercereau 和 Arnold Silver 在 Brian Josephson 假設了約瑟夫森效應后于 1964 年發明了 DC 超導量子干浸儀，而xxx個約瑟夫森結由 John Rowell 制造 和 Philip Anderson 于 1963 年在貝爾實驗室工作。它在超導回路中有兩個并聯的約瑟夫森結。 它基于 DC 約瑟夫森效應。 在沒有任何外部磁場的情況下，輸入電流 I {displaystyle I} 平均分為兩個分支。 如果一個小的外部磁場被施加到超導回路，屏蔽電流 I s {displaystyle I_{s}} 開始在回路中循環，產生的磁場抵消了施加的外部磁通量，并產生額外的約瑟夫森 與該外部磁通量成正比的相位。 感應電流在超導回路的一個分支中與 I {displaystyle I} 方向相同，在另一分支中與 I {displaystyle I} 方向相反； 總電流在一個分支中變為 I / 2 + I s {displaystyle I/2+I_{s}} 而在另一個分支中變為 I / 2 ? I s {displaystyle I/2-I_{s}}。 一旦任一支路中的電流超過約瑟夫森結的臨界電流 Ic {displaystyle I_{c}} ，結點就會出現電壓。

現在假設外部磁通量進一步增加，直到超過 Φ 0 / 2 {displaystyle Phi _{0}/2}，即磁通量量子的一半。 由于超導回路所包圍的通量必須是通量量子的整數倍，超導子干浸儀現在積極地傾向于將其增加到 Φ 0 {displaystyle Phi _{0}} 而不是篩選通量。 電流現在以相反的方向流動，與允許的通量 Φ 0 {displaystyle Phi _{0}} 和剛剛超過 Φ 0 / 2 {displaystyle Phi _{ 0}/2}。 電流隨著外場的增加而減少，當通量恰好為 Φ 0 {displaystyle Phi _{0}} 時電流為零，并且隨著外場的進一步增加再次反轉方向。 因此，電流周期性地改變方向，每當通量增加 Φ 0 {displaystyle Phi _{0}} 的額外半整數倍時，xxx安培數每 Φ 的半加整數倍變化一次 0 {displaystyle Phi _{0}} 并且在零安培時每個整數倍。

如果輸入電流大于 I c {displaystyle I_{c}} ，那么超導量子干浸儀總是工作在電阻模式。 因此，在這種情況下，電壓是施加磁場和等于 Φ 0 {displaystyle Phi _{0}} 的周期的函數。 由于 DC 超導子干浸儀的電流-電壓特性是滯后的，分流電阻 R {displaystyle R} 跨接點連接以消除滯后（在基于氧化銅的高溫超導體的情況下， 結自身的固有電阻通常就足夠了）。 屏蔽電流是施加的磁通量除以環的自感。 因此，Δ Φ {displaystyle Delta Phi } 可以估計為 Δ V {displaystyle Delta V}（磁通電壓轉換器）的函數，

Δ V = R ? Δ I {displaystyle Delta V=Rcdot Delta I}2 ? I = 2 ? Δ Φ L {displaystyle 2cdot I=2cdot { frac {Delta Phi }{L}}} ，其中 L {displaystyle L} 是超導環的自感Δ V = R L ? Δ Φ {displaystyle Delta V={ frac {R}{L}}cdot Delta Phi }

本節中的討論假定環路中存在完美的通量量化。 然而，這僅適用于具有大自感的大環路。 根據上面給出的關系，這也意味著小的電流和電壓變化。 實際上，回路的自感 L {displaystyle L} 并沒有那么大。