多階調読み出しの導入による超伝導-CMOSハイブリッドシステムの高集積・低電力化

• 研究課題/領域番号: 24K17319
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 弘中 祐樹 横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 特任教員(助教) (70990753)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: Josephson-CMOSハイブリッドメモリ / 低温CMOS / 多ビットメモリ / 超伝導集積回路 / 単一磁束量子回路

研究開始時の研究の概要

高エネルギー効率で動作が可能な単一磁束量子(SFQ)回路の欠点である低集積性を補うメモリとして、低温CMOSメモリを複合して運用するJosephson-CMOSハイブリッドメモリが提案されている。本研究はハイブリッドメモリの低電力化・高集積化のため、多階調読み出し方式のメモリの導入を検討する。SFQ回路の特性を活用した、低電力な低温CMOS多ビットメモリセル及びSFQ読み出し回路の設計及び実証実験を行い、従来設計のものと比較して提案方式の有効性を評価する。