Josephson Etkisi, eşleştirilmiş elektronların iki süper iletken arasına yerleştirilmiş ince, yalıtkan bir dielektrik bariyerden geçişidir. Bir cooper çift elektron, bir tünelleme etkisi ile yalıtım katmanından geçer. Akım kritik akım olarak bilinen belirli bir seviyenin altında kalırken voltaj düşüşü yoktur. Sabit altında, pozitif voltajlar, alternatif akımlar ve elektron geçişinden gelen doğrudan akımlar korunur. Etki, 1960'ların başlarında Brian D. Josephson tarafından teorik olarak öngörülmüştü ve çok düşük sıcaklıkların ve veri depolamak için sinyalleri hızla değiştirebilen Josephson bağlantı devrelerinde ölçüm yapmak için kullanılıyordu.
Elektronlar, mikroskobik olarak ince olan yalıtkan bir filmden geçer. Josephson Etkisi, bariyer boyunca bir süper akımın gücünü azaltan bir manyetik alan uygulanarak kontrol edilebilir. Manyetik alanların kesirli girdaplar ile Josephson kavşağının iç kısmına girmesi engellenmiştir. Alan kuvveti yoğunlaştırılırken, akım geçişi farklı noktalarda artar ve düşer, böylece sinyal geçişi ve anahtarlama kontrol edilebilir.
Süper iletkenler doğru akıma maruz kaldıklarında, elektron çiftleri elektromanyetik dalgalar serbest kaldıkça bariyerden geçirilir ve bu da ısı yerine küçük miktarlarda ışık üretilmesine neden olur. Josephson Efekti, aşırı soğuk koşullarda kullanılan radyo elektroniğine de uygulanabilir, çünkü bir Josephson kavşağı elektromanyetik salınım sensörü gibi çalışabilir. Bu kavşağa dayanan devreler de veri depolayabilir ve dar alanlarda üretilebilir, çünkü çok verimlidirler, bu nedenle bilgisayarlarda kullanım mümkündür.
Josephson Etkisi çok düşük sıcaklıklarda oluşur ve en düşük sıfır dereceli Kelvin sıcaklıklara (yaklaşık -460 °: F) kadar etkilidir. Bu etkiyi kullanan sistemler manyetik alanları ölçmek için gevşek bir şekilde bağlanabilir. Ayrıca, birçok frekansta değiştirilmek üzere tasarlanabilen jeneratörlerin bir parçası olarak düşük güç seviyeleri de üretebilirler. Josephson Efektinin nasıl kullanıldığı, mühendisin kuantum fiziği bilgisine dayanır ve çeşitli karmaşık matematiksel formüller kullanılarak ölçülür.
Josephson kavşaklarını içeren aletler, hassas boyutsal ölçümler yapmak, elektromanyetik sinyalleri yükseltmek ve hızlı bilgisayarları sürmek için Josephson Efektini kullanır. Bir Josephson tünel bağlantısı, sinyalleri diğer yarı iletken anahtarlardan daha hızlı değiştirir. Böyle bir sistem doğru akım veya mikrodalga frekanslarında çalışabilir, böylece süper iletkenler birçok farklı metroloji ve hesaplama uygulamasında kullanılabilir.
