| 研究課題/領域番号 |
26220904
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(S)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
|
|---|
| 研究機関 | 横浜国立大学 |
|---|
研究代表者 |
吉川 信行 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70202398)
|
|---|
| 研究分担者 |
田中 雅光 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10377864)
日高 睦夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (20500672)
山梨 裕希 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70467059)
藤巻 朗 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20183931)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-05-30 – 2019-03-31
|
| キーワード | 集積回路 / 超伝導回路 / ジョセフソン集積回路 / 断熱的回路 / 低消費エネルギー / 単一磁束量子回路 / 量子磁束パラメトロン |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究は、超伝導回路の位相をゆっくりと断熱的に変化させることで、高速性が特徴の磁束量子回路において、熱力学的極限に迫る究極的な低消費エネルギー化を図る。本提案の断熱的磁束量子(AQFP)回路は、半導体CMOS回路に対して6桁以上のエネルギー低減化が可能であり、冷却コストを考慮しても情報機器の消費エネルギーを格段に小さくすることができる。本研究ではAQFP回路の基本特性を解明すると共に、大規模AQFP回路設計のための基盤技術を確立した。また、情報処理システムの実用化のために有用な高密度メモリと3次元集積回路プロセスを開発し、AQFPプロセッサの高速動作実証を行った。
|
| 自由記述の分野 |
電子デバイス・電子機器、集積回路工学、集積エレクトロニクス、超伝導エレクトロニクス
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、コンピュータの消費エネルギーの熱力学的限界を明らかにするという意味で学術的に大きな意味を持つ。応用面では、冷凍機の電力を見込んでもハイエンド情報機器の消費電力を圧倒的に低減でき、現在、急増しているデータセンタやAI機器などの高性能情報機器の消費電力を飛躍的に低減できる。また、本技術による極限的な回路の低消費電力化は、量子ビットシステムや超伝導検出器など、超低消費電力の周辺回路を必要とする多くの分野への波及効果が期待できる。
|
