Josephson -efekti on pariliitettyjen elektronien kulku ohuen, eristävän dielektrisen esteen läpi kahden suprajohtimen väliin. Cooper -elektronipari kulkee eristekerroksen läpi tunnelointivaikutuksen kautta. Ei ole jännitehäviötä, kun virta pysyy tietyn tason alapuolella, joka tunnetaan kriittisenä virrana. Jatkuvissa positiivisissa jännitteissä ylläpidetään vaihtovirtaa sekä elektronien kulkusta tulevia suoria virtoja. Vaikutuksen ennusti teoria 1960 -luvun alussa Brian D. Josephson, ja sitä käytetään mittaamaan erittäin matalia lämpötiloja ja Josephsonin risteyspiireissä, jotka voivat nopeasti vaihtaa signaaleja tietojen tallentamiseen.
Elektronit kulkevat mikroskooppisen ohuen eristekalvon läpi. Josephson -efektiä voidaan ohjata käyttämällä magneettikenttää, joka vähentää esivirran yli kulkevan supavirran voimakkuutta. Magneettikentät estävät pääsyn Josephsonin risteyksen sisälle murto -osaisten pyörrepyörien avulla. Virran voimakkuus nousee ja laskee eri kohdissa samalla kun kentän voimakkuutta lisätään, jolloin signaalin kulkua ja kytkentää voidaan ohjata.
Kun suprajohteet altistuvat tasavirralle, elektroniparit kulkevat esteen läpi sähkömagneettisten aaltojen vapautuessa, mikä johtaa pienen määrän valon tuottamiseen lämmön sijaan. Josephson -efektiä voidaan soveltaa myös erittäin kylmissä olosuhteissa käytettävään radioelektroniikkaan, koska Josephson -risteys voi toimia kuin sähkömagneettinen värähtelyanturi. Tähän risteykseen perustuvat piirit voivat myös tallentaa tietoja, ja ne voidaan valmistaa ahtaisiin tiloihin, koska ne ovat niin tehokkaita, joten niitä voidaan käyttää tietokoneissa.
Josephson -ilmiö esiintyy hyvin alhaisissa lämpötiloissa, ja se on tehokkain lähellä Kelvinin nolla -astetta (noin -460 °: F). Järjestelmät, jotka käyttävät tätä tehostetta, voidaan liittää löyhästi magneettikenttien mittaamiseen. Ne voivat myös tuottaa alhaista tehoa osana generaattoreita, jotka voidaan suunnitella kytkettäviksi useille taajuuksille. Josephson -efektin käyttö riippuu insinöörin kvanttifysiikan tuntemuksesta, ja se mitataan käyttämällä erilaisia monimutkaisia matemaattisia kaavoja.
Laitteet, jotka sisältävät Josephson -risteyksiä, käyttävät Josephson -tehostetta tarkkojen mittojen mittaamiseen, sähkömagneettisten signaalien vahvistamiseen ja nopeiden tietokoneiden ajamiseen. Josephsonin tunnelin risteys vaihtaa signaaleja nopeammin kuin mikään muu puolijohdekytkin. Tällainen järjestelmä voi toimia tasavirralla tai mikroaaltotaajuuksilla, joten suprajohteita voidaan käyttää monissa eri metrologisissa ja laskennallisissa sovelluksissa.