数字电路衍生出计算机、互联网、人工智能等变革性技术，占据全球信息化进程的主导地位，是现代社会高速发展的保障。基于半导体技术的数字电路经历了从电子管、晶体管、混合集成电路至大规模集成电路的发展过程；每一次数字电路的变革中，基础逻辑器件的更新换代都至关重要。基础逻辑器件工作机理的研究是支撑技术变革的基础，具有重要的战略作用。
超导电子技术的发展也需要进入数字化的时代。超导数字电路的发展目前也处于最好的发展环境。根据国内外研究现状，超导数字电路研究的应用需求和科研前瞻性，具体表现在以下三个方面：:
（一）超导计算机高速、低功耗的特性，能够缓解超级计算系统对能源的巨大消耗。以美国IARPA支持的超导计算机项目（C3）为代表，国际上已经开始寻求下一代高速、低功耗的计算机架构。
（二）超导数字电路将带动超导探测器从单个器件发展至大规模阵列。超导探测器性能优异，但在集成过程中缺少数字读出电路的支持，使用超导逻辑器件实现超导探测器阵列的数字化读出，是相对直接的解决方案。
（三）超导数字电路在超导量子计算机和类脑神经网络计算中具有应用潜力。除了应用于低功耗、高速的超导计算机，超导逻辑器件在其它新兴计算机架构中也能发挥优势。目前，国际上已有多个研究小组在从事利用超导电子器件构建人工神经元的工作。
超导数字电路的核心在于基础逻辑器件的开发。我们将研究基于超导纳米线三端子结构的新型逻辑器件（nanowire cryotron,简称nTron），为超导数字电路的继续发展提供另一种研究思路。不同于约瑟夫森结的三层结构，nTron器件为单层平面器件，响应区域为宽度<100nm的纳米线结构，具备集成度高，灵敏度高，高驱动能力，抗磁场噪声，功耗低等多个优点。
nTron是一种新型的超导逻辑器件，我们的研究内容包括：深入研究nTron器件的工作机理、电路结构，并探索速度更快、功耗更低的新型器件；完善基于nTron的数字电路资源和相对应纳米加工技术；将基于nTron的数字电路应用于单光子探测器阵列、量子计算等场合，发挥实际作用。