講演抄録/キーワード |
講演名 |
2023-08-08 13:50
インバーター機能を有する直接結合型量子磁束パラメトロンロジックのためのπジョセフソン接合を含むrf-SQUIDの設計 ○小宮 航・竹内尚輝・山梨裕希・吉川信行(横浜国大) SCE2023-8 |
抄録 |
(和) |
断熱量子磁束パラメトロン(AQFP)ロジックは信号伝搬と反転に磁気トランスを用いており, それが将来のスケーリングの障害となる可能性がある. 従って, 信号伝搬の磁気トランスを除去した直接結合型量子磁束パラメトロン(DQFP)ロジックに関する議論が行われてきた. しかしながら, 先行の研究では駆動力やエラーレートの観点からbufferとinverterを同一ロジックに混在させることはできず, ロジックの柔軟性に課題があった. そこで我々は, インバーター機能を有したπ位相シフトジョセフソン接合を含むrf-SQUID(π-rf-SQUID)を提案する. 提案するrf-SQUIDをbufferの入力側に直接接続することで構成されるinverterは, 従来の磁気トランスを用いた方式よりも低電力性に優れ, スケーリングが容易になることが見込まれる. 本発表ではまず, AQFPの動作原理について述べる. 次に, 提案するrf-SQUIDの設計方法とそれを用いたinverterの性能について, 数値シミュレーションの結果を述べる. 次に, AIST 10 kA cm-2 high-speed standard process (HSTPプロセス)における, 疑似的なπ-rf-SQUIDの物理レイアウトの設計について述べる. 最後に結論を述べる. |
(英) |
Adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) logic relies on magnetic transformer for propagation and inversion, which presents a potential challenge for future scaling. Therefore, the investigation has been undertaken to realize a directly coupled quantum-flux-parametron (DQFP) logic that eliminates magnetic transformers for signal propagation. However, in previous studies, it was hard to mix buffers and inverters in the same logic gate from the perspective of driving ability and error rates, resulting in poor logic flexibility. In this study, we investigate an rf-SQUID with a Josephson junction shifted by π phase for inverter function (π-rf-SQUID). An inverter composed of the proposed rf-SQUID directly placed before a buffer has advantage of low power consumption from the conventional transformer-based approach while enabling easier scaling. In this presentation, we first describe the operating principles of AQFP. Then, we explain the design methodology of proposed rf-SQUID and the numerical simulation result about performance of an inverter using it. Finally, we describe the physical layout design of circuits using the AIST 10 kA cm-2 Nb high-speed standard process (HSTP). |
キーワード |
(和) |
超伝導集積回路 / 断熱超伝導ロジック / AQFP / DQFP / / / / |
(英) |
superconducting integrated circuits / adiabatic superconducting logic / adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) / directly coupled quantum-flux-parametron logic (DQFP) / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 123, no. 153, SCE2023-8, pp. 39-44, 2023年8月. |
資料番号 |
SCE2023-8 |
発行日 |
2023-08-01 (SCE) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
PDFダウンロード |
SCE2023-8 |
|