局在電磁波による高速信号伝送を利用した単一磁束量子高速フーリエ変換回路の研究

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18080001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中島 康治 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 超伝導材料・素子 / 局在電磁波 / 磁束量子 / ジョセフソン接合 / フーリエ変換

研究概要

単一磁束量子を情報担体とした理論回路はサブテラヘルツ領域でのゲート動作周波数を有し、システムレベルで100GHzを超える回路を提供する有望な回路である。これまでは、信号伝送をジョセフソン伝送線路(JTL)により行っているが、長距離の高速伝送が難しくシステム高速化のボトルネックとなっている。そこで、導波路配線中の局在電磁波を信号伝送に用いたシステム構築を目指し、信号処理プロセッサの応用として最もインテンシブな動作が要求される2次元高速フーリエ変換(FFT)処理を取り上げる。近年のマルチメディア情報の信号処理においてFFTは有用な基本アルゴリズムであり、特に認証・照合などのセキュリティ分野などの画像解析分野において高速・高精度のFFT演算は今後ますます重要な処理になるものと考えられる。また、X線回折による分子構造解析などの分析処理においては、高速・高精度のFFT演算は常に要求される需要がある。そこで我々は、SFQ回路によるFFT回路に局在電磁波信号伝送を適用し、高速な信号処理回路の構成を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Application of Single Electron Devices Utilizing Stochastic Dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Sato and Koji Nakajima
  • 雑誌名: Int. J. of Nanotechnology and Molecular Computation 1(2) ページ: 29-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed single flux-quantum up/down counter for neural computation using stochastic logic (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Onomi, T. Kondo, and K. Nakajima
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series vol.97 ページ: 012187
  • 査読あり
• [雑誌論文] RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima
  • 雑誌名: Physica C 468 ページ: 1295-1297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bursting chracteristics of a neuron model based on a concept of potential with active areas (2008)
  • 著者名/発表者名: Koji Nakajima and Shinya Suenaga
  • 雑誌名: CHAOS 18 ページ: 023120-1 - 023120-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Neural Network Composed of Kane's Qubits (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuuki Nakamiya, Mitsunaga Kinjo, Osamu Tahakashi, Sigeo Sato and Koji Nakajima
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.45, No.10A ページ: 8030-8034
  • 査読あり
• [学会発表] Implementation of high-speed single flux-quantum up/down counter for the neural computation using stochastic logic (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Onomi and K. Nakajima
  • 学会等名: 2008 Applied Superconductivity Conference
  • 発表場所: 3EPC05, Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] High-speed single flux-quantum up/down counter for neural computation using stochastic logic (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Onomi, K. Kondo, and K. Nakajima
  • 学会等名: Abstracts of 8th European Conference on Applied Superconductivity
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 2007-09-19