2000 Fiscal Year Annual Research Report
有向グラフ論理にもとづく量子ドット情報処理システムの開拓
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12450134
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
雨宮 好仁 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80250489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 哲也 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00312380)
山本 眞史 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10322835)
陽 完治 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
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| Keywords | グラフ / 論理回路 / 量子ドット / 二分決定グラフ / 単電子 |
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| Research Abstract |
本研究において「量子ドットアレイとグラフ論理表現を組合せた信号処理システム」という概念を提案した。グラフ論理表現とは「信号処理の内容を有向グラフで表し、そのグラフ上でトークンを移動させることにより処理動作を行う」という手法をいう。このグラフの節点を量子ドットに対応させ、トークンを電子に対応させることで、グラフを量子ドット回路に置き換える。回路化できそうなグラフ論理表現として二分決定グラフ,リードマラーグラフ,ペトリネットの3種がある。前2者はディジタル論理を表すもの、後者は離散事象系の動的状態を解析するものである。
本研究ではショットキーラップゲート構造による量子ドット回路を検討した。ショットキーラップゲート構造を用いると、トンネル結合した多数の量子ドットを任意形状に配列できる。第一段階として、この量子ドットアレイを用いた二分決定グラフの回路化を設計した。加算器を例として量子ドット回路を設計し、正しい動作をシミュレーション上で確認した。
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[Publications] Akazawa M.: "Quantum Hopfield network using single-electron circuits."Analog Integrated Circuits and Signal Processing. 24. 51-57 (2000)
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[Publications] Tokuda E.: "Analog computation using single-electron circuits."Analog Integrated Circuits and Signal Processing. 24. 41-49 (2000)
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[Publications] Sunayama T.: "Cellular DMOS circuits performing edge detection with difference-of-Gaussian filters."Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 2278-2286 (2000)
