| 研究課題/領域番号 |
19H01945
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
鎌崎 剛 国立天文台, アルマプロジェクト, 助教 (00413956)
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| 研究分担者 |
酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20469604)
山梨 裕希 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70467059)
野口 卓 国立天文台, 先端技術センター, 名誉教授 (90237826)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 超伝導回路 / 超伝導素子 / 受信分光システム / 宇宙電波観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
将来の宇宙電波観測を見据えて1～2桁上の省電力化・高速化を目指した新しい受信分光方式の基礎的な実証試験を行う。従来の受信分光方式では、受信部は超伝導素子と汎用回路の増幅器、信号処理部は汎用回路のA/D変換器・解析回路から構成されている。本研究では、この超伝導素子と信号処理部の間に入る汎用回路の増幅器を取り外して両者を直結すると共に信号処理部も超伝導回路で置き換える新しい受信分光方式のシステムを構築する。そしてこの新システムを用いると従来システムと比較して消費電力と動作速度を同時に改善できることを実証する。
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| 研究成果の概要 |
宇宙電波観測における将来を見据えた広視野化と広帯域化のため、従来システムでは常温回路で行われているデジタル化およびデジタル相関処理の回路を超伝導回路の一つである単一磁束量子(Single Flux Quantum)回路に置き換えることを本研究は目指している。今回、超伝導回路の一つである単一磁束量子回路を用いてデジタル化を行うA/D変換器および相関処理を担う自己相関器の設計と作製を行い、実際に作製された回路の正常動作を示すことで提案している方式の基礎的な実証を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、将来の宇宙電波観測における広視野化および広帯域化を見据え、超伝導素子であるSIS素子からの受信出力を超伝導回路の一つである単一磁束量子回路を用いて処理することを目指した基礎的な試験である。単一磁束量子回路で設計・作製されたA/D変換器および自己相関器の動作確認により、単一磁束粒子回路が将来の宇宙電波観測における広視野化および広帯域化の要素技術の一つになりえることを示すことができた。
また、単一磁束量子回路を用いることで消費電力の削減が可能となるので、将来の大規模処理システムにおける低消費電力化に対して一つの可能性を示すことができた。
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