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| 講演名 | 2011-07-13 15:15 断熱動作磁束量子パラメトロンによる超低消費電力超伝導論理回路 ○吉川信行・小澤 暖・江原康平・山梨裕希（横浜国大）  SCE2011-8 エレソ技報アーカイブへのリンク：SCE2011-8 |
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| 抄録 | （和） | 本研究では，極限的な低消費電力動作を可能とする断熱型磁束量子パラメトロン(QFP)論理回路を提案する．我々が提案する手法では，回路がスイッチする際に生じる非断熱的なエネルギー消費を，ヒステリシスのないQFPゲートをゆっくりと動かすことで低減する．本稿ではまず，QFPがヒステリシス無く断熱的にための動作するパラメータ条件を調べ，回路シミュレーションによりスイッチ時の消費エネルギーを求めた．これより，100psの立ち上がり時間／立下り時間において断熱型QFPの消費エネルギーは，I0Φ0の6%であることを示した．この値は，回路のインダクタンスの減少により更に低減することができる．更に，NOTゲート，多数決ゲート，ファンアウトなどの断熱型QFPゲートの安定性を動作余裕度を計算することにより評価した．実験において，断熱型QFP NOTゲート３段から成る回路を試作し，低速においてその動作を確認した． |
| （英） | In this study, ultimate-low-power adiabatic quantum flux parametron (QFP) logic is proposed. In our approach, nonhysteretic QFPs are operated very slowly to prevent non-adiabatic energy dissipation occurring during switching events. The parameter condition that the QFP operates in the adiabatic mode was investigated and their energy dissipation per switch was evaluated by circuit simulations. The dynamic energy dissipation of the designed adiabatic QFP gate is estimated to be 6% of I0Φ0 when the rise and fall time is 100 ps, which can be further reduced by decreasing circuit inductances. The robustness of the adiabatic QFP gates, including a NOT gate, a majority gate and a fan-out gate, was also investigated by calculating their bias margins. Three stages of adiabatic QFP NOT gates were fabricated using a Nb Josephson integrated circuit process and their operation was successfully confirmed. | |
| キーワード | （和） | 超伝導集積回路 / Josephson回路 / SFQ回路 / QFP / 断熱回路 / / / |
| （英） | Superconducting integrated circuits / Josephson circuits / SFQ circuits / QFP / Adiabatic circuits / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 130, SCE2011-8, pp. 41-46, 2011年7月. | |
| 資料番号 | SCE2011-8 | |
| 発行日 | 2011-07-06 (SCE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 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 | SCE2011-8 エレソ技報アーカイブへのリンク：SCE2011-8 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
| 開催期間 | 2011-07-13 - 2011-07-13 |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 超伝導マイクロ波応用、信号処理基盤技術及びその応用、一般 |
| テーマ（英） | Microwave technologies, signal processing technologies and their applications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SCE |
| 会議コード | 2011-07-SCE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 断熱動作磁束量子パラメトロンによる超低消費電力超伝導論理回路 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Ultra-Low-Power Superconducting Logic Circuits using Adiabatic Quantum Flux Parametron |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超伝導集積回路 / Superconducting integrated circuits |
| キーワード(2)（和/英） | Josephson回路 / Josephson circuits |
| キーワード(3)（和/英） | SFQ回路 / SFQ circuits |
| キーワード(4)（和/英） | QFP / QFP |
| キーワード(5)（和/英） | 断熱回路 / Adiabatic circuits |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa / ヨシカワ ノブユキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama Nat. Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小澤 暖 / Dan Ozawa / オザワ ダン |
| 第2著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama Nat. Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 江原 康平 / Kohei Ehara / エハラ コウヘイ |
| 第3著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama Nat. Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山梨 裕希 / Yuki Yamanashi / ヤマナシ ユウキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： Yokohama Nat. Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-07-13 15:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SCE |
| 資料番号 | SCE2011-8 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.130 |
| ページ範囲 | pp.41-46 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-07-06 (SCE) |
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