超导数字电路以其超高的运算速度和极低的功耗，克服了经典计算和量子计算的瓶颈，是一种很有前途的技术。超导纳米线冷子管(nTrons)作为一种超导体开关器件，具有传统约瑟夫森结的优点。将多个nTron集成到同一个基片上来构建一个具有功能性数字电路是扩展其应用的关键一步。在这项研究中，构建了一个单片集成的基于nTrons的二进制编码器，它包括输入扇出电路、片上偏置、组合逻辑和多门控nTrons。这代表了一个单片nTron数字电路，包括137个nTron栅极，424个电阻，274个电感器和164个过孔，使用双超导层制造工艺开发。这种单片nTron编码器的性能超过了我们之前演示的带有分立nTron元件的电路。当使用信号发生器时，扇出电路的工作区间为28%，多门nTron的最大工作区间为60%，而最小时间抖动为40ps。主要来自偏置电阻的总功耗为19.6uW，使其比RSFQ编码器更节能。然后将编码器封装并与超导纳米线单光子探测器阵列连接，以演示其寻址像素位置的功能。与传统读出相比，nTron编码器显示的最小读出错误率低于10^-4，并将读出RF线从15减少到4。该设计和制造技术可以丰富集成nTron数字电路的现有限制，并促进其在经典和量子系统中的应用。
黄洋辉博士生是此篇文章的第一作者。他系统性的完成了器件的设计、制备和测试等工作。我们在此对他的努力工作表示感谢，并再次恭喜此成果顺利发表！
此外，该文章也入选了Editor's Pick。APL年发表文章数量达2000余篇，文章的入选，显示出本工作在该领域做出的突出贡献。这激励了同学们以更大的努力投入到未来的工作中。
