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講演抄録/キーワード
講演名 2018-01-31 11:45
0.1 W GM冷凍機内での64 chイベント駆動型SFQエンコーダの安定動作に向けた実装法の改善
宮嶋茂之藪野正裕NICT)・山下太郎NICT/JST)・三木茂人NICT/神戸大)・寺井弘高NICTSCE2017-36 エレソ技報アーカイブへのリンク:SCE2017-36
抄録 (和) 我々は超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SSPD)に基づく単一光子イメージングシステムに向け、光子を検出したSSPDの位置情報及び光子検出の時間情報のどちらも取得可能なイベント駆動型の単一磁束量子(SFQ)エンコーダの設計を行い、冷凍機内での安定動作に向けてSFQ回路の実装法の改善を行った。設計したSFQエンコーダの入力チャンネル数は64であり、64ピクセルのSSPDアレーに対応できる。0.1 W Gifford-McMahon (GM)冷凍機内において回路の駆動に必要なバイアス電流によるジュール熱を抑制するために、SFQ論理ゲートにおけるジョセフソン接合の臨界電流値を従来の半分の値に設定した。設計したSFQエンコーダのジョセフソン接合数は2550であり、回路の駆動に必要なバイアス電流値を200 mA以下に低減することができた。しかしながら、それでもジュール熱の影響により回路の不安定動作が確認されたため、チップの実装の再検討を行った。本稿ではイベント駆動型SFQエンコーダの設計、および0.1 W GM冷凍機内でのSFQエンコーダの安定動作に向けたパッケージの改良及びその実験結果について報告する。 
(英) We designed a single-flux-quantum (SFQ) based 64-ch event-driven encoder, which can obtain both the spatial and temporal information simultaneously, for a single-photon imaging system using a superconducting nanowire signal photon detector (SSPD), and improved a package of the SFQ chip for stable operation of the circuits in a 0.1-W Gifford-McMahon (GM) cryocooler. The designed SFQ-based encoder has 64-input ports and can handle a 64-pixel SSPD array. The critical currents of Josephson junctions (JJs) of the SFQ-based encoder were reduced to as half as the conventional design for reduction of the DC bias currents for the SFQ circuits. The total number of JJs is 2550 and the required bias currents are less than 200 mA. However, the operation of the circuits was unstable because of the Joule heat. In this article, we report the design of the 64-ch SFQ-based event-driven encoder and the experimental results of the circuits using an improved package for the SFQ chip in a 0.1-W GM cryocooler.
キーワード (和) 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器 / 単一磁束量子回路 / 単一光子イメージングシステム / / / / /  
(英) superconducting nanowire single photon detector / single flux quantum circuit / single photon imaging system / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 428, SCE2017-36, pp. 27-32, 2018年1月.
資料番号 SCE2017-36 
発行日 2018-01-24 (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 SCE2017-36 エレソ技報アーカイブへのリンク:SCE2017-36

研究会情報
研究会 SCE  
開催期間 2018-01-31 - 2018-01-31 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) SQUID・高周波・計測技術及び応用、一般 
テーマ(英) SQUID, high frequency, sensing 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 2018-01-SCE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 0.1 W GM冷凍機内での64 chイベント駆動型SFQエンコーダの安定動作に向けた実装法の改善 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Improvement of a package for stable operation of the SFQ-based 64-ch event-driven encoder in a 0.1-W GM cryocooler 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器 / superconducting nanowire single photon detector  
キーワード(2)(和/英) 単一磁束量子回路 / single flux quantum circuit  
キーワード(3)(和/英) 単一光子イメージングシステム / single photon imaging system  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 宮嶋 茂之 / Shigeyuki Miyajima / ミヤジマ シゲユキ
第1著者 所属(和/英) 情報通信研究機構 (略称: NICT)
National Institute of Information and Communications Techonolgy (略称: NICT)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 藪野 正裕 / Masahiro Yabuno / ヤブノ マサヒロ
第2著者 所属(和/英) 情報通信研究機構 (略称: NICT)
National Institute of Information and Communications Techonolgy (略称: NICT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 山下 太郎 / Taro Yamashita / ヤマシタ タロウ
第3著者 所属(和/英) 情報通信研究機構/JSTさきがけ (略称: NICT/JST)
National Institute of Information and Communications Techonolgy/JST (略称: NICT/JST)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 三木 茂人 / Shigehito Miki / ミキ シゲヒト
第4著者 所属(和/英) 情報通信研究機構/神戸大学 (略称: NICT/神戸大)
honolgy/Kobe University (略称: NICT/Kobe Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 寺井 弘高 / Hirotaka Terai / テライ ヒロタカ
第5著者 所属(和/英) 情報通信研究機構 (略称: NICT)
National Institute of Information and Communications Techonolgy (略称: NICT)
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講演者
発表日時 2018-01-31 11:45:00 
発表時間 25 
申込先研究会 SCE 
資料番号 IEICE-SCE2017-36 
巻番号(vol) IEICE-117 
号番号(no) no.428 
ページ範囲 pp.27-32 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SCE-2018-01-24 


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