単一磁束量子局在電磁波集積回路

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18080006
• 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: 国立大学法人横浜国立大学
• 研究代表者: 吉川 信行 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70202398)
• 研究分担者: 藤巻 朗 国立大学法人名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20183931) ; 中島 康治 国立大学法人東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60125622) ; 明連 広昭 国立大学法人埼玉大学, 工学部, 教授 (20219827) ; 金田 久義 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (30242382)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 局在電磁波 / 単一磁束量子 / 超伝導回路 / ジョセフソン接合 / 低消費電力 / SFQ回路 / サブテラヘルツ / 演算回路

研究概要

本特定研究領域は、将来のサブテラヘルツ集積回路分野の確立に向け、新しい局在電磁波配線技術を前面に据えた単一磁束量子集積回路の研究を、デバイス製作技術、回路設計技術から回路応用まで総合的に推進した。具体的には、単一磁束量子集積回路の動作スピードと集積密度を高めるための基盤となる新しい材料・デバイス製作技術の創出、ならびに大規模で柔軟な集積回路の設計を可能とする回路設計技術の確立、更にそれらを利用した高速信号処理回路への展開を図った。

研究成果

• [雑誌論文] Access Time Measurement of 64-kb Josephson-CMOS Hybrid Memories using SFQ Time-to-Digital Converter (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Okamoto, H. Jin, K. Yaguchi, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEICE Electron. Express vol.7 ページ: 320-325
  • 査読あり
• [雑誌論文] New delay-time measurements on a 64 kb Josephson-CMOS hybrid memory with 600 ps access time (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fujiwara, Q. Liu, T. Van Duzer, X. Meng, N. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Superconductivity vol.20 ページ: 14-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D simulation of superconducting microwave devices with an electromagneticfield simulator (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Takeuchi, Y. Yamanashi, Y. Saito, N. Yoshikawa
  • 雑誌名: Physica C vol.469 ページ: 1662-1665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Implementation of SFQ Half-Precision Floating-Point Adders (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Park, Y. Yamanashi, K. Taketomi, N. Yoshikawa, M. Tanaka, K. Obata, Y. Itou, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi, S. Nagasawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Superconductivity vol.19 ページ: 634-639
  • 査読あり
• [雑誌論文] SFQ pulse transfer circuits using inductive coupling for current recycling (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Igarashi, K. Churei, N. Yoshikawa, K. Fujiwara, Y. Hashimoto
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Superconductivity vol.19 ページ: 649-652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct measurements of propagation delay of single-flux-quantum circuits by time-to-digital converters (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamiya, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, H. Terai, Y. Hashimoto
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express Vol.5,No.9 ページ: 332-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単一磁束量子回路を用いた超高速マイクロプロセッサの開発とその展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉川信行
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌C vol.J91-C ページ: 183-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Implementation of a Pipelined Bit-Serial SFQ Microprocessor, CORE1beta (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamanashi, M. Tanaka, A. Akimoto, H. Park, Y. Kamiya, N. Irie, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, H. Terai, Y. Hashimoto
  • 雑誌名: IEEE Trans. Applied Superconductivity vol.17 ページ: 474-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of LR-Loading Technique for Low-Power Single Flux Quantum Circuits (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamanashi, T. Nishigai, N. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Applied Superconductivity vol.17 ページ: 150-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bit-Error-Rate Measurements of RSFQ Shift Register Memories (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hikida, K. Fujiwara, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, H. Terai, S. Yorozu
  • 雑誌名: EEE Trans. Applied Superconductivity vol.17 ページ: 512-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Implementation of a Fully Asynchronous SFQ Microprocessor: SCRAM2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Nobumori, T. Nishigai, K. Nakamiya, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, H. Terai, S. Yorozu
  • 雑誌名: IEEE Trans. Applied Superconductivity vol.17 ページ: 478-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new design approach for control circuits of pipelined single-flux-quantum microprocessors (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamanashi, A. Akimoto, N. Yoshikawa, M. Tanaka, T. Kawamoto, Y. Kamiya, A. Fujimaki, H. Terai, S. Yorozu
  • 雑誌名: Supercond. Sci. Technol. 19 ページ: S340-S343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Access time measurements of Josephson-CMOS hybrid memory using single-flux-quantum circuits (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, M. Tokuda, T. Tomida, H. Kojima, K. Fujiwara, Q. Liu, T. Van Duzer
  • 雑誌名: Supercond. Sci. Technol. 19 ページ: S350-S353
  • 査読あり
• [学会発表] 50 GHz operation of SFQ floating-point multiplier using 10 kA/cm2 Nb process (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimamura, K. Toshiki, F. Miyaoka, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Adiabatic quantum flux parametron as an ultra-low-power superconducting logic device (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, D. Ozawa
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Design and implementation of component circuits of an SFQ half-precision floating-point adder using 10 kA/cm2 Nb process (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kainuma, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Design and Implementation of Multi-flux drivers using High Beta_c Junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: D. OZAWA, Y. Natsume, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] High-speed test of a radix-2 butterfly processing element for the Fast Fourier Transform using SFQ circuits (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Miyaoka, T. Kainuma, Y. Shimamura, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Integration of optical waveguides with SFQ circuits (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Arita, N. Yoshikawa, T. Baba, Y. Yamanashi
  • 学会等名: Abstract of 2010 Applied Superconductivity Conference (ASC2010)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Development of SFQ Logic Gates Connectable to Passive Transmission Lines and Their Application to Digital Signal Processors (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, H. Suzuki, K. Taketomi, Y. Yamanashi
  • 学会等名: Proceedings of Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2010)
  • 発表場所: Yokohama National University, Yokohama
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] (Invited) High-Speed Floating-Point Processors based on Single-Flux-Quantum Circuit Technology (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, T. Kainuma, H. Park, Y. Yamanashi, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi
  • 学会等名: Asian Conference of Applied Superconductivity and Cryogenics (ACASC 2009)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 20091206-20091208
• [学会発表] (Invited) Component Design and Test of 50-GHz Half-Precision Floating-Point Adders and Multipliers (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, T. Kainuma, H. Park, Y. Yamanashi, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi
  • 学会等名: EUROFLUX 2009 International Conference, Avignon
  • 発表場所: France
  • 年月日: 20090920-20090923
• [学会発表] (Invited) Recent Research Activities in the MEXT SFQ Project (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa
  • 学会等名: Technical Program of Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2009)
  • 発表場所: Kyushu University School of Medicine
  • 年月日: 2009-06-16
• [学会発表] (Invited) Recent development of Large-Scale reconfigurable data-paths using RSFQ Circuits (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, H. Park, H. Hara, K. Taketomi, Y. Yamanashi, I. Kataeva, R. Kasagi, S. Iwasaki, H. Akaike, A. Fujimaki, M. Tanaka, K. Obata, Y. Ito, K. Takagi, N. Takagi, H. Honda, K. Inoue, K. Murakami, S. Nagasawa, M. Hidaka
  • 学会等名: Abstracts on 21st International Symposium on Superconductivity (ISS2008)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20081027-20081029
• [学会発表] Invited) Design and Implementation of SFQ Half-Precision Floating-Point Adders (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Park, Y. Yamanashi, K. Taketomi, N. Yoshikawa, M. Tanaka, K. Obata, Y. Itou, A. Fujimaki, N. Takagi, K. Takagi, S. Nagasawa
  • 学会等名: 2008 Applied Superconductivity Conference (ASC 2008)
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 20080817-20080822
• [学会発表] (Invited) RSFQ projects in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa
  • 学会等名: 5th FLUXONICS RSFQ design workshop
  • 発表場所: Ilmenau
  • 年月日: 2008-06-29
• [学会発表] Development of SFQ Logic Gated with Passive Transmission lines and Their Application to Digital Signal Processors (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa
  • 学会等名: Superconducting SFQ VLSI Workshop 2008
  • 発表場所: Yokohama National University, Japan
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] (Invited) Superconductor Electronics based on Single-Flux-Quantum Circuit Technology, " East Asia Symposium (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa
  • 学会等名: East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2007)
  • 発表場所: Delhi, India
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] (Invited) Review of the CORE1 Microprocessor Project: Recent Development and Next Plans (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshikawa, M. Tanaka, Y. Yamanashi, N. Irie, H. Park, S. Iwasaki, K. Taketomi, A. Fujimaki, H. Terai, S. Yorozu
  • 学会等名: Extended Abstract of 11th International Superconductivity Electronics Conference
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20070610-20070614
• [備考]
  • URL: http://www.yoshilab.dnj.ynu.ac.jp/tokutei/