| 講演名 | 2015-10-08 有限温度における断熱型磁束量子パラメトロンの消費エネルギーに関する考察 竹内 尚輝(横浜国大), 山梨 裕希(横浜国大), 吉川 信行(横浜国大), |
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| 抄録(和) | 断熱型磁束量子パラメトロン（AQFP）は極めてエネルギー効率の高い超伝導ロジックであり，可逆計算機を実現する有力な候補である．これまでに我々は，論理的にも物理的にも可逆な超伝導ゲートを提案し，数値解析により可逆計算を実証した．本数値計算では，有限温度における消費エネルギーの平均値は0 Kにおける値と一致すると仮定していた．しかしながら，有限温度においてAQFP回路中のジョセフソン接合の位相差がどのように振る舞うかは明らかになっていない．つまり，熱雑音が非断熱的状態遷移を引き起こすかどうかは分かっていない．本研究では，有限温度におけるAQFP回路の消費エネルギーをモンテカルロ法により計算する．数値計算と解析的見積もりの両方により，消費エネルギーの平均値と標準偏差を計算し，結果を比較する．最後に，断熱的スイッチング動作に伴う消費エネルギーの下限値について議論する． |
| 抄録(英) | Because of its extremely high energy efficiency, adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) is one of the most promising candidates for the realization of a practical reversible computer. In a previous study, we proposed a logically and physically reversible logic gate using AQFP logic, and numerically demonstrated reversible computing. In the numerical calculation, we assumed that the average energy dissipation at finite temperature corresponds to that at zero temperature. However, how the phase difference of a Josephson junction in AQFP logic behaves at finite temperature is not yet well understood, and whether thermal noise can induce a non-adiabatic state change remains unclear. In the present study, we investigate energy dissipation in AQFP logic at finite temperature through numerical analyses using the Monte Carlo method. We investigate the average and standard deviation of the energy dissipation through both numerical calculation and analytical estimation. Finally, we discuss the minimum energy dissipation required for adiabatic switching operations. |
| キーワード(和) | QFP / 断熱論理 / Landauerの原理 / 熱雑音 |
| キーワード(英) | QFP / adiabatic logic / Landauer bound / thermal noise |
| 資料番号 | SCE2015-20 |
| 発行日 | 2015-10-01 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2015/10/8(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | 検出基盤技術及び応用、一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 吉川 信行(横浜国大) |
| 委員長氏名（英） | Nobuyuki Yoshikawa(Yokohama National Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 山梨 裕希(横浜国大) / 成瀬 雅人(埼玉大) |
| 幹事氏名（英） | Yuki Yamanashi(Yokohama National Univ.) / Masato Naruse(Saitama Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 赤池 宏之(名大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Akaike(Nagoya 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） | 有限温度における断熱型磁束量子パラメトロンの消費エネルギーに関する考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Investigation on energy dissipation in adiabatic quantum-flux-parametron at finite temperature |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | QFP / QFP |
| キーワード(2)（和/英） | 断熱論理 / adiabatic logic |
| キーワード(3)（和/英） | Landauerの原理 / Landauer bound |
| キーワード(4)（和/英） | 熱雑音 / thermal noise |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki Takeuchi |
| 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） | 山梨 裕希 / Yuki Yamanashi |
| 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） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa |
| 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.) |
| 発表年月日 | 2015-10-08 |
| 資料番号 | SCE2015-20 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | SCE-242 |
| ページ範囲 | pp.1-6(SCE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-10-01 (SCE) |