| 講演名 | 2013-07-22 アンダーダンプ接合を用いた断熱型QFP回路の消費エネルギーとビットエラーレートの評価(信号処理基盤技術及びその応用,一般) 竹内 尚輝, 山梨 裕希, 吉川 信行, |
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| 抄録(和) | 断熱型磁束量子パラメトロン(adiabatic quantum-flux-parametron: AQFP)は,極限的にエネルギー効率の高い超伝導ロジックである.本研究では,アンダーダンピングされたジョセフソン接合を用いたAQFPゲートのビットエネルギーとビットエラーレート (bit-error-rate: BER)をシミュレーションにより求めた.計算結果より,50μAのアンシャント接合と立ち上がり時間2000psのACバイアス電流を用いることにより,ビットエネルギーは12yJ(4.2Kにおける熱エネルギーのわずか20%程度)にまで低減できることを確認した.また,ビットエネルギーが熱エネルギー以下であるにも関わらず,バイアスマージン(BERが10^<-23>以下のバイアス領域として定義)が±22%と非常に広いことを確認した.これらの結果より,エントロピーの減少が伴わない限り,AQFP回路の消費エネルギーには下限値が無いことを確認した. |
| 抄録(英) | Adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) logic is ultimately energy-efficient. The bit energy and bit-error-rate (BER) of AQFP gates with under-damped Josephson junctions were simulated. The results indicate that the bit energy reaches 12 yJ, which is only 20% of the thermal energy at 4.2 K, using unshunted 50 μA junctions and excitation currents with a rise/fall time of 2000 ps. Although the bit energy is extremely small, the bias margin, where the BER is less than 10^<-23>, is approximately ±22%. These results confirm there is no minimum energy limitation for the operation of AQFP gates unless the entropy of the system decreases. |
| キーワード(和) | QFP / 断熱回路 / 低電力 / ビットエネルギー |
| キーワード(英) | QFP / adiabatic circuits / low power / bit energy |
| 資料番号 | SCE2013-13 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2013/7/15(から1日開催) |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 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） | アンダーダンプ接合を用いた断熱型QFP回路の消費エネルギーとビットエラーレートの評価(信号処理基盤技術及びその応用,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of Energy Dissipation and Bit-Error-Rate of Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Logic with Under-Damped Junctions |
| 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） | 断熱回路 / adiabatic circuits |
| キーワード(3)（和/英） | 低電力 / low power |
| キーワード(4)（和/英） | ビットエネルギー / bit energy |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 竹内 尚輝 / Naoki TAKEUCHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学工学府 Dept. of Electrical and Computer Engin., 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） | 横浜国立大学工学府 Dept. of Electrical and Computer Engin., 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） | 横浜国立大学工学府 Dept. of Electrical and Computer Engin., Yokohama National University |
| 発表年月日 | 2013-07-22 |
| 資料番号 | SCE2013-13 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 149 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |