| 講演名 | 2020-09-02 断熱量子磁束パラメトロン回路のゲート間配線長とビット誤り率の関係における実験的評価 伊東 大樹(横浜国大), 竹内 尚輝(IAS), 山梨 裕希(横浜国大), 吉川 信行(横浜国大), |
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| 抄録(和) | 超伝導回路は次世代のコンピュータに適用されると、大幅な消費電力削減が期待される。超伝導回路の一つである断熱型量子磁束パラメトロン（AQFP）回路は、超伝導回路の中でも低消費電力性に優れている。AQFP回路は微小電流によって動作するため、ゲート間配線長に配慮して設計する必要がある。そこで、熱雑音を考慮したAQFP回路のビット誤り率（BER）とゲート間電流の関係をシミュレーションによって評価した。動作周波数5 GHzのとき、10^-23以下のBERでAQFPバッファを動作させることのできるゲート間電流の最小値は7.5 μAであり、配線長0.696 mmに相当することが分かった。またAQFPバッファを試作し、回路のBERの測定を行なった。実験で得られたBERはシミュレーションのBERよりも高く0.7GHzにおいて10^-7を得た。 |
| 抄録(英) | Superconducting circuits are expected to significantly reduce the power consumption when applied to the next-generation computer systems. The adiabatic quantum flux parametron (AQFP) circuit, which is one of the superconducting circuits, is excellent in terms of low power consumption among superconducting circuits. Since the AQFP circuit operates with very small currents, it is necessary to design the AQFP circuit in consideration of gate-to-gate interconnection length. In this study, the relationship between bit error rate (BER) and gate-to-gate currents of the AQFP circuit was evaluated by circuit simulations taking account of the thermal noise. It was found that the minimum value of gate-to-gate currents so that the AQFP buffer operates with the BER less than 10^-23 was 7.5 μA at an operating frequency of 5 GHz. It corresponds to the gate-to-gate interconnection length of 0.696 mm. We also measured BERs of the AQFP buffer. The BERs obtained in the experiment were about 10^-7 at the 0.7 GHz operation frequency, which was higher than those in the simulation. |
| キーワード(和) | 量子磁束パラメトロン / BER / 断熱回路 / AQFP / 超伝導集積回路 |
| キーワード(英) | quantum flux parametron / BER / adiabatic circuits / AQFP / superconducting integrated circuits |
| 資料番号 | SCE2020-2 |
| 発行日 | 2020-08-26 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2020/9/2(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online conference |
| テーマ（和） | ＳＱＵＩＤ，検出器, 一般 |
| テーマ（英） | SQUID, Detector, etc. |
| 委員長氏名（和） | 神代 暁(産総研) |
| 委員長氏名（英） | Satoshi Kohjiro(AIST) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 三木 茂人(NICT) / 藤井 剛(産総研) |
| 幹事氏名（英） | Shigehito Miki(NICT) / Go Fujii(AIST) |
| 幹事補佐氏名（和） | 赤池 宏之(大同大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Akaike(Daido Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Superconductive Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 断熱量子磁束パラメトロン回路のゲート間配線長とビット誤り率の関係における実験的評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Experimental Evaluation of Relationship between Gate-to-Gate Interconnection and Bit Error Rate of Adiabatic Quantum Flux Parametron Circuits |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子磁束パラメトロン / quantum flux parametron |
| キーワード(2)（和/英） | BER / BER |
| キーワード(3)（和/英） | 断熱回路 / adiabatic circuits |
| キーワード(4)（和/英） | AQFP / AQFP |
| キーワード(5)（和/英） | 超伝導集積回路 / superconducting integrated circuits |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 伊東 大樹 / Daiki Ito |
| 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 Natl. Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki Takeuchi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学先端科学高等研究院(略称：IAS) Yokohama National University Institute of Advanced Sciences(略称：IAS) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山梨 裕希 / Yuki Yamanashi |
| 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 Natl. Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa |
| 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 Natl. Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-09-02 |
| 資料番号 | SCE2020-2 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | SCE-153 |
| ページ範囲 | pp.5-10(SCE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-08-26 (SCE) |