转载1911年，昂内斯发现超导电性并且获得了诺贝尔奖；1933年，迈斯纳发现超导体的完全抗磁性获诺贝尔奖；1957年，巴丁、库柏、施里弗发表了超导电性的量子理论：BCS理论，获诺贝尔奖；1960年发现超导结的单电子隧道效应，1962年，剑桥年仅22岁的约瑟夫森理论预言在超导隧道结的绝缘层厚度接近1nm时，不仅存在单电子隧道效应，还存在超导电子对：库柏对隧穿的可能。这就是超导约瑟夫森效应。这一效应经实验验证后，迅速扩展到应用领域，形成了一门新兴的分支科学---超导电子学。约瑟夫森也因此荣获诺贝尔奖。
在超导BCS理论中，最著名的概念就是库柏对。即电子与声子相互作用，在特定条件下，两个电子通过声子产生的引力会大于库仑斥力，从而形成束缚电子对。电子对中两个电子反自旋，且总动量保持守恒，因此不会受到晶格散射阻力的影响。0K时，晶体中的电子在能量最低原理和泡利原理的约束下，依次填入能带，而最后填进去的那一层电子具有的能量叫费米能，这个面叫费米面。在温度T下，费米面附近kT范围内的电子会对晶体的宏观性质产生决定性影响，因此分析费米面是固体物理的重要任务。在超导理论中，由于库柏对中电子反自旋，因此作为一个整体，它是玻色子，不受泡利原理的限制。库柏对在较低温度下可以凝聚在同一个量子态上（玻色-爱因斯坦凝聚），故可以有比费米面更低的能量，从而形成一个能隙。能隙的形成是超导电性的重要标志。
所谓单电子隧道效应，就是在两块金属之间夹一层绝缘体，在外电压下，电子有一定的概率隧穿绝缘体的势垒（而经典理论认为电子是不可能穿过绝缘体的），形成隧道电流。而超导约瑟夫森效应是指库柏对的隧道效应。理论计算表明，在无电场和磁场的情况下，隧道结上可以存在电流，此即零电压电流效应。著名的A-B效应表明，磁矢势A也是物理实在，它能对波函数的相位进行调制，因此在隧道结上外加磁场可以改变波函数的相位。随着磁场强度的增加，电流强度出现了类似于光学单缝衍射那样的变化趋势，称为量子衍射效应。这两个效应统称直流约瑟夫森效应。在隧道结上加一直流电压V，会产生频率为2eV/h的相干电磁波，频率在微波和远红外段，其逆过程，也就是外加一个交变电磁场从而产生直流电流也是可以实现的。这种现象叫交流约瑟夫森效应
