Development of SFQ Logic Gates Connectable to Passive Transmission Lines and Their Application to Digital Signal Processors

可连接无源传输线的SFQ逻辑门的开发及其在数字信号处理器中的应用

• 批准号: 18080005
• 负责人: YOSHIKAWA Nobuyuki
• 金额: $ 34.75万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18080005/
• 关键词: 局在電磁波; 単一磁束量子; SFQ; 単一磁束量子回路; 超伝導回路; 低消費電力; 信号処理回路; FFT; 単一磁束量子論理回路; サブテラヘルツ集積回路; NbN接合; MgB2接合

Single-flux-quantum (SFQ) integrated circuits, which combine SFQ circuits with loss-less superconducting passive transmission lines (PTLs), have extremely high-speed and low-power abilities. In this study, a technique to connect SFQ logic gates directly with PTLs was studied and a new cell library was developed. It was demonstrated that the junction number and power consumption of SFQ circuits were considerably reduced with this technique. FFT signal processors were also developed based on this technique for their digital-signal-processor application, and their high-speed operation was demonstrated.

单通量量子（SFQ）集成电路将SFQ电路与无损超导无源传输线（PTL）相结合，具有极高的速度和低功耗能力。在本研究中，研究了一种将 SFQ 逻辑门直接与 PTL 连接的技术，并开发了一个新的单元库。事实证明，采用这种技术可以大大减少 SFQ 电路的结点数量和功耗。 FFT 信号处理器也是基于该技术开发的，用于数字信号处理器应用，并展示了它们的高速运行。

项目成果

電磁界シミュレータを用いた超伝導伝送線路の三次元シミュレーション

使用电磁场模拟器对超导传输线进行三维模拟

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Ishibashi;et.al.;竹内尚輝
• 通讯作者: 竹内尚輝

Asynchronous High-Speed Operation of RSFQ First-In First-Out Buffers

RSFQ 先进先出缓冲器的异步高速操作

• 发表时间: 2007
• 作者: N. Yoshikawa;M. Tanaka;Y. Yamanashi;N. Irie;H. Park;S. Iwasaki;K. Taketomi;A. Fujimaki;H. Terai;S. Yorozu;K.Ueda et al.;H. Hara;H. Jin;H. Hara
• 通讯作者: H. Hara

Characterization of 90 nm Cryo-CMOS Devices and Circuits for Hybrid Josephson-CMOS Memories

混合 Josephson-CMOS 存储器的 90 nm Cryo-CMOS 器件和电路的表征

• 发表时间: 2007
• 作者: E. Stepantsov;M. Tarasov;M. Naito;A. Tsukada;D. Winkler;N. Kawai
• 通讯作者: N. Kawai

D Flip-Flop Based Pulse Transfer Circuits for Current Recycling

用于电流回收的基于 D 触发器的脉冲传输电路

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Niihara;Y. Iwata;M. Naito;中宮和徳;M. Igarashi
• 通讯作者: M. Igarashi

PTL直結型SFQ論理セルの設計

PTL直连SFQ逻辑单元设计

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Ishibashi;T. Kawata;A. Tsukada;H. Shibata;M. Naito;K. Sato;H. Suzuki;鈴木英利
• 通讯作者: 鈴木英利