| 講演名 | 2012-04-20 超伝導共振器を用いた微小消費エネルギーの測定方法の提案(マイクロ波超伝導,マイクロ波一般) 竹内 尚輝, 山梨 裕希, 吉川 信行, |
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| 抄録(和) | エクサスケールコンピュータ実現のため,半導体デバイスに比べて3桁以上小さい消費電力で動作可能な超伝導ディジタルデバイスが注目されている.特に近年,これまで広く研究されてきた単一磁束量子(rapid single-flux-quantum: RSFQ)回路よりもさらに消費電力の小さいデバイスも提案されており,超伝導ディジタルデバイスの優位性は拡大している.我々の研究している断熱モード磁束量子パラメトロン(adiabatic quantum-flux-parametron: AQFP)もその一種であり,消費電力はRSFQ回路より2桁程度小さい.しかしながら,これら極低消費電力デバイスの消費電力を評価するためには,一般的には膨大な数のゲートが必要となり,実験的に極低消費電力性を実証することが困難となる.そこで本研究では,超伝導共振器の有する高いQ値の変化から等価的に消費電力を算出する方法を提案し,AQFP回路わずか1ゲートの消費電力を実験的に算出することに成功した.その消費電力は～10^<-10>W,1スイッチング当たり～10^<-20>Jという極めて小さい消費エネルギーであり,この結果からAQFP回路の極低消費電力性を実験的に実証することができた. |
| 抄録(英) | Superconducting digital devices are promising candidates to realize a exascle computer since their power consumption is at least 1000 times smaller than that of CMOS. Recently, novel superconducting devices, whose power consumption is even smaller than that of rapid single-flux-quantum (RSFQ) circuits, have been investigated, thereby further increasing their advantages on power consumption. We have been studying adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) circuits whose power consumption is approximately 100 times smaller than that of RSFQ circuits. However, it is quite difficult to experimentally evaluate such small power consumption because in general a large number of gates wre needed for such eveluation. Therefore, we propose a novel method to evaluate extremely small power consumption using a superconducting resonator with a very high Q factor, where we calculate power consumption using the decrease of the Q factor. By using this method, measurement results show that power consumption of an AQFP gate is ～10^<-10>W, which corresponds to energy dissipation of ～10^<-20>J per switch. These results prove that AQFP circuits works with extremely small power. |
| キーワード(和) | 超伝導 / 共振器 / 消費エネルギー / QFP |
| キーワード(英) | Superconducting / Resonator / Power Dissipation / QFP |
| 資料番号 | SCE2012-1,MW2012-1 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2012/4/13(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Superconductive Electronics (SCE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 超伝導共振器を用いた微小消費エネルギーの測定方法の提案(マイクロ波超伝導,マイクロ波一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Proposal of Measurement Method of Extremely Small Power Dissipation Using a Superconducting Resonator |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超伝導 / Superconducting |
| キーワード(2)（和/英） | 共振器 / Resonator |
| キーワード(3)（和/英） | 消費エネルギー / Power Dissipation |
| キーワード(4)（和/英） | QFP / QFP |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki TAKEUCHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学工学部 Faculty of Engineering, Yokohama National University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山梨 裕希 / Yuki YAMANASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学工学部 Faculty of Engineering, Yokohama National University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 吉川 信行 / Nobuyuki YOSHIKAWA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学工学部 Faculty of Engineering, Yokohama National University |
| 発表年月日 | 2012-04-20 |
| 資料番号 | SCE2012-1,MW2012-1 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 13 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |