JPH0157535B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジヨセフソン素子を含んで構成され
たジヨセフソン超伝導論理回路を有する超伝導論
理回路に関する。

従来、ジヨセフソン素子を含んで構成されたジ
ヨセフソン超伝導論理回路を有し、そのジヨセフ
ソン超伝導論理回路を順次ラツチングモードで論
理動作させるために、そのジヨセフソン超伝導論
理回路を、ラツチングモードで各論理動作が終了
する毎に、初期状態にリセツトさせる必要があ
る、という超伝導論理回路が提案されている。

このようなジヨセフソン超伝導論理回路をリセ
ツトさせる必要がある超伝導論理回路の場合、そ
のジヨセフソン超伝導論理回路を初期状態にリセ
ツトさせるためには、ジヨセフソン超伝導論理回
路のバイアス電流路の入力側に通ずる直流バイア
ス電流を、零または零に近い値にする必要があ
る。

従来の上述したジヨセフソン超伝導論理回路を
リセツトさせる必要がある超伝導論理回路におい
ては、そのジヨセフソン超伝導論理回路の直流バ
イアス電流路が、交流バイアス電源に接続され、
その交流バイアス電源からの交流バイアス電流が
零または零に近い値を必ずとることを利用し、ジ
ヨセフソン超伝導論理回路を初期状態にリセツト
させる構成を有しているのを普通としていた。

しかしながら、このような構成を有する従来の
超伝導論理回路の場合、交流バイアス電源を必要
とし、その構成が複雑化するので、超伝導論理回
路が複雑大型化する、などの欠点を有していた。

また、上述した構成を有する従来の超伝導論理
回路の場合、そのジヨセフソン超伝導論理回路
を、交流バイアス電流によつて初期状態にリセツ
トさせるときに、ジヨセフソン超伝導論理回路
に、パンチスルーによる誤動作が生じ易い、など
の欠点を有していた。

よつて、本発明は、上述した欠点のない新規
な、ジヨセフソン素子を含んで構成されたジヨセ
フソン超伝導論理回路を有する超伝導論理回路を
提案せんとするもので、以下詳述するところから
明らかとなるであろう。

まず、第１図を伴なつて本願第１番目の発明に
よる超伝導論理回路の実施例を述べるに、次の構
成を有する。

すなわち、論理信号源１に接続された制御線２
と、負荷３に接続された出力線４と、バイアス電
流路５とを有し、且つジヨセフソン素子を含んで
構成された、それ自体は公知の種々の型のジヨセ
フソン超伝導論理回路６を有する。

そして、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイ
アス電流路５が、リセツト信号源７に接続された
制御線８を有し且つジヨセフソン素子を含んで構
成されたそれ自体は公知の種々の型のジヨセフソ
ンゲート９を通じて、直流バイアス電源１０に接
続されている。

この場合、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバ
イアス電流路５と、ジヨセフソンゲート９との間
に、相互干渉防止用抵抗１１を介挿させるのを可
とする。

また、上述したジヨセフソンゲート９と並列
に、インダクタ１２を介して、ジヨセフソンゲー
ト９と同様の、リセツト信号源７に接続された制
御線１３を有し且つジヨセフソン素子を含んで構
成されたそれ自体は公知の種々の型のジヨセフソ
ンゲート１４が接続されている。

さらに、上述したジヨセフソン超伝導論理回路
６のバイアス電流路５と上述したジヨセフソンゲ
ート９との直列回路と並列に、側路用抵抗１５が
接続されている。

以上が、本願第１番目の発明による超伝導論理
回路の実施例の構成である。

このような構成を有する本願第１番目の発明に
よる超伝導論理回路によれば、次に述べる動作が
得られる。

すなわち、いま、ジヨセフソンゲート９及び１
４がともにオン状態にあり、そして、ジヨセフソ
ンゲート９には直流バイアス電源１０からの直流
バイアス電流が流れているが、ジヨセフソンゲー
ト１４には直流バイアス電源１０からの直流バイ
アス電流が流れておらず、よつて、ジヨセフソン
超伝導論理回路６のバイアス電流路５に、ジヨセ
フソンゲート９を介して、直流バイアス電源１０
からの直流バイアス電流が流れており、しかしな
がら、ジヨセフソン超伝導論理回路６の出力線４
に、負荷３に通ずる出力電流を供給していない、
という状態を、ジヨセフソン超伝導論理回路６の
初期状態と称するとき、そのようなジヨセフソン
超伝導論理回路６の初期状態から、ジヨセフソン
超伝導論理回路６の制御線２に、論理信号源１か
らの論理信号を供給させれば、ジヨセフソン超伝
導論理回路６が論理動作し、いままでジヨセフソ
ン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れて
いた直流バイアス電流が、バイアス電流路５の入
力側を通り、次で出力線４を通じて負荷３に流れ
る態様で、ジヨセフソン超伝導論理回路６の出力
線４に、負荷３に通ずる出力電流を供給する。

従つて、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、ラ
ツチングモードでの論理動作を行う。

ところで、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、
このようにラツチングモードでの論理動作を行な
えば、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイアス
電流路５には、いままで流れていた直流バイアス
電流が流れなくなる。

従つて、上述したラツチングモードでの論理動
作が行われて後、それと同様の、次のラツチング
モードでの論理動作を行わせるためには、ジヨセ
フソン超伝導論理回路６を、そのバイアス電流路
５に直流バイアス電流を流している状態にリセツ
トさせる必要がある。

第１図に示す本願第１番目の発明による超伝導
論理回路によれば、ジヨセフソン超伝導論理回路
６を、次のようにして、そのバイアス電流路５に
直流バイアス電流を流している状態にリセツトさ
せることができる。

すなわち、まず、ジヨセフソンゲート９の制御
線８に、リセツト信号源７からのリセツト信号を
供給させる。

しかるときは、ジヨセフソンゲート９がオン状
態からオフ状態に転移し、このため、いままで、
ジヨセフソンゲート９を通じてジヨセフソン超伝
導論理回路６のバイアス電流路５の入力側に流れ
ていた直流バイアス電流が、零または零に近い値
になり、よつて、いままで、出力線４を通じて負
荷３に流れていた出力電流が流れなくなるととも
に、ジヨセフソン超伝導論理回路６がリセツトさ
れ、爾後、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、そ
のバイアス電流路５に直流バイアス電流を流し得
る状態になる。

そして、この場合、いままでジヨセフソンゲー
ト９に流れていた直流バイアス電流が、インダク
タ１２を介し、次いで、ジヨセフソンゲート１４
を介して、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイ
アス電流路５に流れんとするが、まず、インダク
タ１２が過渡的に大きなインピーダンスを呈する
ことから、直流バイアス電源１０からの直流バイ
アス電流のほとんど全てが、側路用抵抗１５に流
れ、次いで、インダクタ１２が過渡的な大きなイ
ンピーダンスから時間とともに徐々に小さくなる
インピーダンスを呈することになることから、側
路用抵抗１５に流れていた直流バイアス電流が、
インダクタ１２を介し、次でジヨセフソンゲート
１４を介して、ジヨセフソン超伝導論理回路６の
バイアス電流路５に流れる。

このため、ジヨセフソンゲート９に対する直流
バイアス電源１０からの直流バイアス電流が、零
または零に近い値になるので、ジヨセフソンゲー
ト９が、オス状態からオン状態に復帰し、直流バ
イアス電流を流し得る状態に復帰する。しかしな
がら、この場合、ジヨセフソンゲート９がオン状
態に復帰しても、直流バイアス電源１０からの直
流バイアス電流が、インダクタ１２を介し、次で
ジヨセフソンゲート１４を介して、ジヨセフソン
超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れてい
る状態が得られているので、直流バイアス電源１
０からの直流バイアス電流は、ジヨセフソンゲー
ト９には流れない。

次に、ジヨセフソンゲート１４の制御線１３
に、リセツト信号源７からのリセツト信号を供給
する。

しかるときは、ジヨセフソンゲート１４がオン
状態からオフ状態に転移し、このため、いままで
インダクタ１２を介し、次いでジヨセフソンゲー
ト１４を介して、ジヨセフソン超伝導論理回路６
のバイアス電流路５に流れていた直流バイアス電
流のほとんど全てが、ジヨセフソンゲート９に流
れることになる。

このため、ジヨセフソンゲート１４がオフ状態
からオン状態に復帰する。しかしながら、この場
合、ジヨセフソンゲート１４がオン状態に復帰し
ても、直流バイアス電源１０からの直流バイアス
電流が、ジヨセフソンゲート９を介して、ジヨセ
フソン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流
れている状態が得られているので、直流バイアス
電源１０からの直流バイアス電流は、ジヨセフソ
ンゲート１４には流れない。

以上のようにして、ジヨセフソン超伝導論理回
路６が、上述した初期状態にリセツトされ、従つ
て、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、そのバイ
アス電流路５に直流バイアス電流を流している状
態にリセツトされる。

よつて、以下、上述した論理動作の場合と同様
の論理動作を順次繰返し行い得る。

上述したところから明らかなように、第１図に
示す本願第１番目の発明による超伝導論理回路に
よれば、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、上述
した初期状態からラツチングモードで動作させて
後、リセツト信号源７からのリセツト信号をジヨ
セフソンゲート９とジヨセフソンゲート１４とに
順次各別に供給させることによつて、ジヨセフソ
ン超伝導論理回路６が再度ラツチングモードで論
理動作させることができるように、上述した初期
状態にリセツトさせることができる。従つて、ジ
ヨセフソン超伝導論理回路６に、上述した初期状
態からのラツチングモードでの論理動作を順次行
わせることができる。

そして、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、ラ
ツチングモードで論理動作させて後、上述した初
期状態にリセツトさせるのを、冒頭で上述した従
来の超伝導論理回路の場合のように交流バイアス
電源を用いる、ということなしに、ジヨセフソン
超伝導論理回路６をラツチングモードで論理動作
させるための直流バイアス電源１０を利用して行
なわせることができるので、冒頭で上述した従来
の超伝導論理回路に伴なう欠点を有しない。

また、第１図に示す本願第１番目の発明による
超伝導論理回路の場合、図示のように、ジヨセフ
ソン超伝導論理回路６のバイアス電流路５と、ジ
ヨセフソンゲート９との間に、相互干渉防止用抵
抗１１を介挿させれば、上述したジヨセフソン超
伝導論理回路６を上述した初期状態にリセツトさ
せるのを、より確実、安定に行わせることができ
る。

なお、第１図に示す本願第１番目の発明による
超伝導論理回路において、ジヨセフソンゲート９
と並列に、インダクタ１２を介して、ジヨセフソ
ンゲート１４を接続しているのは、次の理由から
である。

すなわち、もし、ジヨセフソンゲート１４及び
インダクタ１２が省略させていることを除いて、
第１図に示す本願第１番目の発明による超伝導論
理回路と同様の構成を有する超伝導回路の場合
は、ジヨセフソン超伝導論理回路６の直流バイア
ス電流路５にジヨセフソンゲート９を介して直流
バイアス電流が流れているという初期状態から、
ジヨセフソン超伝導論理回路６の制御線２に論理
信号源１からの論理信号を供給させれば、ジヨセ
フソン超伝導論理回路６をラツチングモードで論
理動作させることができ、また、その状態から、
ジヨセフソンゲート９の制御線８にリセツト信号
源７からのリセツト信号を供給させれば、ジヨセ
フソンゲート９がオン状態からオフ状態に転移
し、このため、いままでジヨセフソン超伝導論理
回路６に流れていた直流バイアス電流が側路用抵
抗１５に流れ、ジヨセフソン超伝導論理回路６に
対する直流バイアス電流がなくなるので、ジヨセ
フソン超伝導論理回路６が、リセツトされ、爾
後、そのバイアス電流路５に直流バイアス電流を
流し得る状態になる。しかしながら、そのとき、
ジヨセフソンゲート９に対する直流バイアス電源
１０からの直流バイアス電流が存在しているの
で、ジヨセフソンゲート９はオフ状態からオン状
態に復帰せず、よつて、側路用抵抗１５に直流バ
イアス電流が流れている状態が継続し、よつて、
ジヨセフソン超伝導論理回路６を、次のラツチン
グモードでの論理動作が行えるように、その直流
バイアス電流路５に直流バイアス電流を流してい
る初期状態にさせることができない。

これに対し、本願第１番目の発明による超伝導
論理回路の場合、上述したように、リセツト信号
によつてジヨセフソンゲート９がオン状態からオ
フ状態に転移し、ジヨセフソン超伝導論理回路６
がその直流バイアス電流路５に直流バイアス電流
を流し得る状態になつてから、ジヨセフソンゲー
ト９と並列に接続されているジヨセフソンゲート
１４に直流バイアス電源１０からの直流バイアス
電流が流れ、このため、ジヨセフソンゲート９に
対する直流バイアス電源１０からの直流バイアス
電流が存在しなくなるので、ジヨセフソンゲート
９がオフ状態からオン状態に復帰し、よつて、次
に、上述したように、ジヨセフソンゲート１４の
制御線１３にリセツト信号を供給させることによ
つて、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、次のラ
ツチングモード論理動作が行えるように、その直
流バイアス電流路５に直流バイアス電流を流して
いる初期状態にさせることができる。

以上から、本願第１番目の発明による超伝導論
理回路において、ジヨセフソンゲート９と並列
に、インダクタ１２を介して、ジヨセフソンゲー
ト１４を接続している理由が明らかであろう。

次に、第２図を伴なつて、本願第２番目の発明
による超伝導論理回路の実施例を述べよう。

第２図において、第１図との対応部分には同一
符号を付して詳細説明を省略する。

第２図に示す本願第２番目の発明による超伝導
論理回路は、第１図で上述した本願第１番目の発
明による超伝導論理回路において、そのジヨセフ
ソンゲート９と並列にインダクタ１２を介して接
続されているジヨセフソンゲート１４が、そのジ
ヨセフソンゲート１４を、ジヨセフソン超伝導論
理回路６のバイアス電流路５側として、ジヨセフ
ソンゲート９と並列にインダクタ１２を介して接
続されているものとして、ジヨセフソン超伝導論
理回路６のバイアス電流路５とジヨセフソンゲー
ト１４との直列回路と並列に、側路用抵抗１５と
同様の側路用抵抗１６が接続されていることを除
いて、第１図で上述した本願第１番目の発明によ
る超伝導論理回路と同様の構成を有する。

以上が、本願第２番目の発明による超伝導論理
回路の構成である。

このような本願第２番目の発明による超伝導論
理回路によれば、次の動作が得られる。

すなわち、いま、第１図に示す本願第１番目の
発明による超伝導論理回路の場合で上述したと同
様のジヨセフソン超伝導論理回路６の初期状態
を、ジヨセフソン超伝導論理回路６の第１の初期
状態と称し、また、ジヨセフソンゲート９及び１
４がともにオン状態にあり、しかしながら、第１
の初期状態の場合とは逆に、ジヨセフソンゲート
１４には直流バイアス電源１０からの直流バイア
ス電流が流れているが、ジヨセフソンゲート９に
は直流バイアス電源１０からの直流バイアス電流
が流れておらず、よつて、ジヨセフソン超伝導論
理回路６のバイアス電流路５に、ジヨセフソンゲ
ート１４を介して、直流バイアス電源１０からの
直流バイアス電流が流れており、しかしながら、
ジヨセフソン超伝導論理回路６の出力線４に負荷
３に通ずる出力電流を供給していない、という状
態を、ジヨセフソン超伝導論理回路６の第２の初
期状態と称するとき、まず、ジヨセフソン超伝導
論理回路６の上述した第１の初期状態から、ジヨ
セフソン超伝導論理回路６の制御線２に、第１図
で上述した本願第１番目の発明による超伝導論理
回路の場合と同様に、論理信号源１からの論理信
号を、第１回目の論理信号として供給させれば、
第１図で上述した本願第１番目の発明による超伝
導論理回路の場合と同様に、ジヨセフソン超伝導
論理回路６が論理動作し、いままでジヨセフソン
超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れてい
た直流バイアス電流が、バイアス電流路５の入力
側を通り、次で出力線４を通じて負荷３に流れる
態様で、ジヨセフソン超伝導論理回路６の出力線
４に、負荷３に通ずる出力電流を供給する。

従つて、第１図で上述した本願第１番目の発明
による超伝導論理回路の場合と同様に、ジヨセフ
ソン超伝導論理回路６が、ラツチングモードでの
論理動作を、第１回目の論理動作として行う。

ところで、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、
このようにラツチングモードでの第１回目の論理
動作を行なえば、第１図で上述した本願第１番目
の発明による超伝導論理回路の場合で上述したと
同様に、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイア
ス電流路５には、いままで流れていた直流バイア
ス電流が流れなくなるので、上述したラツチング
モードでの第１回目の論理動作が行われて後、そ
れと同様の、次のラツチングモードでの第２回目
の論理動作を行わせるためには、ジヨセフソン超
伝導論理回路６を、そのバイアス電流路５に直流
バイアス電流を流している状態にリセツトさせる
必要がある。

第２図に示す本願第２番目の発明による超伝導
論理回路によれば、第１図で上述した本願第１番
目の発明による超伝導論理回路の場合と同様に、
ジヨセフソンゲート９の制御線８に、リセツト信
号源７からのリセツト信号を供給させる。

しかるときは、第１図で上述した本願第１番目
の発明による超伝導論理回路の場合と同様に、ジ
ヨセフソンゲート９がオン状態からオフ状態に転
移し、このため、いままで、ジヨセフソンゲート
９を通じてジヨセフソン超伝導論理回路６のバイ
アス電流路５の入力側に流れていた直流バイアス
電流が、零または零に近い値になり、よつて、い
ままで、出力線４を通じて負荷３に流れていた出
力電流が流れなくなるとともに、ジヨセフソン超
伝導論理回路６がリセツトされ、爾後、ジヨセフ
ソン超伝導論理回路６が、そのバイアス電流路５
に直流バイアス電流を流し得る状態になる。

そして、この場合、第１図で上述した本願第１
番目の発明による超伝導論理回路の場合と同様
に、いままでジヨセフソンゲート９に流れていた
直流バイアス電流が、インダクタ１２を介し、次
で、ジヨセフソンゲート１４を介してジヨセフソ
ン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れん
とするが、まず、インダクタ１２が過渡的に大き
なインピーダンスを呈することから、直流バイア
ス電源１０からの直流バイアス電流のほとんど全
てが、側路用抵抗１５に流れ、次で、インダクタ
１２が過渡的に大きなインピーダンスから時間と
ともに徐々に小さくなるインピーダンスを呈する
ことになることから、側路用抵抗１５に流れてい
た直流バイアス電流が、インダクタ１２を介し、
次でジヨセフソンゲート１４を介して、ジヨセフ
ソン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れ
る。

このため、第１図で上述した本願第１番目の発
明による超伝導論理回路の場合と同様に、ジヨセ
フソンゲート９に対する直流バイアス源１０から
の直流バイアス電流が、零または零に近い値にな
るので、ジヨセフソンゲート９が、オフ状態から
オン状態に復帰し、直流バイアス電流を流し得る
状態に復帰する。しかしながら、この場合、第１
図で上述した本願第１番目の発明による超伝導論
理回路の場合と同様に、ジヨセフソンゲート９が
オン状態に復帰しても、直流バイアス電源１０か
らの直流バイアス電流のほとんど全てが、インダ
クタ１２を介し、次でジヨセフソンゲート１４を
通じて、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイア
ス電流路５に流れている状態が得られているの
で、直流バイアス電源１０からの直流バイアス電
流は、ジヨセフソンゲート９には流れない。

以上のようにして、ジヨセフソン超伝導論理回
路６が、上述した第２の初期状態にリセツトさ
れ、従つて、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、
そのバイアス電流路５に直流バイアス電流を流し
ている状態にリセツトされる。

次に、このようにして、ジヨセフソン超伝導論
理回路６が第２の初期状態にリセツトされている
状態から、ジヨセフソン超伝導論理回路６の制御
線２に、論理信号源１からの論理信号を第２回目
の論理信号として供給させれば、上述した第１回
目の論理動作の場合と同様に、ジヨセフソン超伝
導論理回路６が論理動作し、いままでジヨセフソ
ン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れて
いた直流バイアス電流が、バイアス電流路５の入
力側を通り、次で出力線４を通じて負荷３に流れ
る態様で、ジヨセフソン超伝導論理回路６の出力
線４に、負荷３に通ずる出力電流を供給し、よつ
て、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、上述した
第１回目の論理動作の場合と同様のラツチングモ
ードでの論理動作を、第２回目の論理動作として
行う。

ところで、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、
このようにラツチングモードでの第２回目の論理
動作を行なえば、ジヨセフソン超伝導論理回路６
のバイアス電流路５には、いままで流れていた直
流バイアス電流が流れなくなる。

従つて、上述したラツチングモードでの第２回
目の論理動作が行われて後、それと同様の、次の
ラツチングモードでの第３回目の論理動作を行わ
せるためには、上述した第１回目の論理動作を行
わせて後第２の初期状態にリセツトさせた場合と
同様に、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、その
バイアス電流路５に直流バイアス電流が流れてい
る状態にリセツトさせる必要がある。

第２図に示す本願第２番目の発明による超伝導
論理回路によれば、上述した第１回目の論理動作
を行わせて後第２の初期状態にリセツトさせた場
合とは逆に、ジヨセフソンゲート１４の制御線１
３に、リセツト信号源７からのリセツト信号を供
給させる。

しかるときは、ジヨセフソンゲート１４がオン
状態からオフ状態に転移し、このため、いまま
で、ジヨセフソンゲート１４を通じてジヨセフソ
ン超伝導論理回路６のバイアス電流路５の入力側
に流れていた直流バイアス電流が、零または零に
近い値になり、よつて、いままで、出力線４を通
じて負荷３に流れていた出力電流が流れなくなる
とともに、ジヨセフソン超伝導論理回路６がリセ
ツトされ、爾後、ジヨセフソン超伝導論理回路６
が、そのバイアス電流路５に直流バイアス電流を
流し得る状態になる。

そして、この場合、過渡的にみて、いままでイ
ンダクタ１２を通つて、まさにジヨセフソンゲー
ト１４に流れんとしていた直流バイアス電流路の
ほとんど全てが、側路用抵抗１６に流れ、また、
インダクタ１２が過渡的に大きなインピーダンス
を呈することから、直流バイアス電源１０からの
直流バイアス電流が、インダクタ１２を通つてジ
ヨセフソンゲート１４側に流れんとするのが阻止
され、直流バイアス電源１０からの直流バイアス
電流のほとんど全てが、ジヨセフソンゲート９を
通り、次で、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバ
イアス電流路５に流れる。

このため、ジヨセフソンゲート１４に対する直
流バイアス電源１０からの直流バイアス電流が零
または零に近い値になるので、ジヨセフソンゲー
ト１４が、オフ状態からオン状態に復帰し、直流
バイアス電流を流し得る状態に復帰する。しかし
ながら、この場合、ジヨセフソンゲート１４がオ
ン状態に復帰しても、直流バイアス電源１０から
の直流バイアス電流のほとんど全てが、ジヨセフ
ソンゲート９を通じて、ジヨセフソン超伝導論理
回路６のバイアス電流路５に流れている状態にな
つているので、直流バイアス電源１０からの直流
バイアス電流は、ジヨセフソンゲート１４には流
れない。

以上のようにして、ジヨセフソン超伝導論理回
路６が、上述した第１の初期状態にリセツトさ
れ、従つて、ジヨセフソン超伝導論理回路６が、
そのバイアス電流路５に直流バイアス電流を流し
ている状態にリセツトされる。

よつて、以下、上述した第１回目の論理動作の
場合と同様の論理動作と、上述した第２回目の論
理動作の場合と同様の論理動作とを繰返して行な
わせることができる。

上述したところから明らかなように、第２図に
示す本願第２番目の発明による超伝導論理回路に
よれば、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、上述
した第１の初期状態からラツチングモードで論理
動作させて後、リセツト信号源７からのリセツト
信号をジヨセフソンゲート９に供給させることに
よつて、ジヨセフソン超伝導論理回路６を上述し
た第２の初期状態にリセツトさせることができ、
また、次にジヨセフソン超伝導論理回路６を、第
２の初期状態からラツチングモードで論理動作さ
せて後、リセツト信号源７からのリセツト信号を
ジヨセフソンゲート１４に供給させることによつ
て、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、上述した
第１の初期状態にリセツトさせることができる。
従つて、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、第１
の初期状態からのラツチングモードでの論理動作
と第２の初期状態からのラツチングモードでの論
理動作とを順次繰返し行わせることができる。

そして、ジヨセフソン超伝導論理回路６を、第
１の初期状態からラツチングモードで論理動作さ
せて後上述した第２の初期状態にリセツトさせる
ことと、第２の初期状態からラツチングモードで
論理動作させて後第１の初期状態にリセツトさせ
ることとを、第１図で上述した本願第１番目の発
明による超伝導論理回路の場合と同様に、冒頭で
上述した従来の超伝導論理回路の場合のように交
流バイアス電源を用いる、ということなしに、ジ
ヨセフソン超伝導論理回路６をラツチングモード
で論理動作させぬための直流バイアス電源１０を
利用して、行なわせることができるので、第１図
で上述した本願第１番目の発明による超伝導論理
回路の場合と同様に、冒頭で上述した従来の超伝
導論理回路に伴なう欠点を有しない。

また、第２図に示す本願第２番目の発明による
超伝導論理回路の場合も、第１図で上述した本願
第１番目の発明による超伝導論理回路の場合と同
様に且つ図示のように、ジヨセフソン超伝導論理
回路６のバイアス電流路５と、ジヨセフソンゲー
ト９との間に、相互干渉防止用抵抗１１を介挿さ
せれば、ジヨセフソン超伝導論理回路６を上述し
た第１及び第２の初期状態に各別にリセツトさせ
るのを、より確実、安定に行わせることができ
る。

なお、第２図に示す本願第２番目の発明による
超伝導論理回路において、ジヨセフソンゲート９
と並列に、インダクタ１２を介してジヨセフソン
ゲート１４を接続しているのは、次の理由からで
ある。

すなわち、もし、ジヨセフソンゲート１４及び
インダクタ１２が省略されている。（この場合、
当然側路用抵抗１６も省略されている）ことを除
いて、第２図に示す本願第２番目の発明による超
伝導論理回路と同様の構成を有する超伝導論理回
路の場合は、ジヨセフソン超伝導論理回路６の直
流バイアス電流路５にジヨセフソンゲート９を介
して直流バイアス電流電流が流れているという第
１の初期状態から、ジヨセフソン超伝導論理回路
６の制御線２に論理信号源１からの第１回目の論
理信号を供給させれば、ジヨセフソン超伝導論理
回路６を、ラツチングモードで第１回目の論理動
作させることができ、また、その状態から、ジヨ
セフソンゲート９の制御線８にリセツト信号源７
からのリセツト信号を供給させれば、ジヨセフソ
ンゲート９がオン状態からオフ状態に転移し、こ
のため、いままでジヨセフソン超伝導論理回路６
に流れていた直流バイスイ電流が側路用抵抗１５
に流れ、ジヨセフソン超伝導論理回路６に対する
直流バイアス電流がなくなるので、ジヨセフソン
超伝導論理回路６がリセツトされ、爾後、そのバ
イアス電流路５に直流バイアス電流を流し得る状
態になる。しかしながら、このとき、ジヨセフソ
ンゲート９に対する、直流バイアス電源１０から
の直流バイアス電流が存在しているので、ジヨセ
フソンゲート９はオフ状態からオン状態に復帰せ
ず、よつて、側路用抵抗１５に直流バイアス電流
が流れている状態が継続し、よつて、ジヨセフソ
ン超伝導論理回路６を、次のラツチングモードで
の第２回目の論理動作が行えるように、その直流
バイアス電流路５に直流バイアス電流が流れてい
る初期状態にさせることができないものである。

これに対し、第２図に示す本願第３番目の発明
による超伝導論理回路の場合、上述したように、
リセツト信号によつてジヨセフソンゲート９がオ
ン状態からオフ状態に転移し、ジヨセフソン超伝
導論理回路６がその直流バイアス電流路５に直流
バイアス電流を流し得る状態になつてから、ジヨ
セフソンゲート９と並列に接続されているジヨセ
フソンゲート１４に、直流バイアス電源１０から
の直流バイアス電流が流れ（なお、ジヨセフソン
超伝導論理回路６の直流バイアス電流路５にジヨ
セフソンゲート１４との直列回路と並列に側路用
抵抗１６が接続されているが、この場合、ジヨセ
フソンゲート１４がオン状態にあるので、側路用
抵抗１６には直流バイアス電流はほとんど流れな
い。）、ジヨセフソンゲート９に対する直流バイア
ス電源１０からの直流バイアス電流が存在しなく
なるので、ジヨセフソンゲート９がオフ状態から
オン状態に復帰する。よつて、ジヨセフソン超伝
導論理回路を、第２回目の論理動作が行えるよう
に上述した第２の初期状態にさせることができ
る。

以上から、第２図に示す本願第２番目の発明に
よる超伝導論理回路において、ジヨセフソンゲー
ト９と並列に、インダクタ１２を介して、ジヨセ
フソンゲート１４を接続している理由が明らかで
あろう。

また、第２図に示す本願第２番目の発明による
超伝導論理回路において、ジヨセフソン超伝導論
理回路６の直流バイアス電流路５とジヨセフソン
ゲート１４との直列回路と並列に、側路用抵抗１
６を接続しているのは、次の理由があるからであ
る。

すなわち、もし、側路用抵抗１６が省略されて
いることを除いて、第２図に示す本願第２番目の
発明による超伝導論理回路と同様の超伝導論理回
路の場合は、ジヨセフソン超伝導論理回路６を第
２の初期状態から第２回目の論理動作をさせて
後、ジヨセフソンゲート１４の制御線１３にリセ
ツト信号を供給させてジヨセフソン超伝導論理回
路を第１の初期状態にさせるときに、過渡的にみ
て、いままでインダクタ１２を通つて、まさにジ
ヨセフソンゲート１４に流れんとしていた直流バ
イアス電流が、なんら側路されずに、ジヨセフソ
ンゲート１４に対する直流バイアス電流として存
在しているので、このときインダクタ１２が過渡
的に大きなインピーダンスを呈して直流バイアス
電源１０からの直流バイアス電流がインダクタ１
２を通つてジヨセフソンゲート１４側に流れんと
するのが阻止されても、ジヨセフソンゲート１４
がオフ状態からオン状態に転移せず、よつてジヨ
セフソンゲート９を介してジヨセフソン超伝導論
理回路６に直流バイアス電流を流している状態、
すなわちジヨセフソン超伝導論理回路６の第１の
初期状態にならない、という誤動作を生ずるおそ
れを有している。

これに対し、第２図に示す本願第２番目の発明
による超伝導論理回路の場合、上述したように、
ジヨセフソン超伝導論理回路６を第２の初期状態
から第２回目の論理動作をさせて後、ジヨセフソ
ンゲート１４の制御線１３にリセツト信号を供給
させてジヨセフソン超伝導論理回路を第１の初期
状態にさせるときに、過渡的にみて、いままでイ
ンダクタ１２を通つて、まさにジヨセフソンゲー
ト１４に流れんとしていた直流バイアス電流のほ
とんど全てが、側路用抵抗１６に流れるので、こ
のときにインダクタ１２が過渡的に大きなインピ
ーダンスを呈して、直流バイアス電源１０からの
直流バイアス電流がインダクタ１２を通つてジヨ
セフソンゲート１４側に流れんとするのを阻止し
ていることと相俟つて、ジヨセフソンゲート１４
に対する直流バイアス電流が零または零に近い値
になり、よつて、ジヨセフソンゲート１４が、オ
フ状態からオン状態に復帰し、直流バイアス電流
を流し得る状態に復帰し、しかしながら、ジヨセ
フソンゲート１４がこのようにオン状態に復帰し
ても、直流バイアス電源１０からの直流バイアス
電流のほとんど全てが、ジヨセフソンゲート９を
通じて、ジヨセフソン超伝導論理回路６のバイア
ス電流路５に流れている状態になつているので、
ジヨセフソンゲート１４には、直流バイアス電流
が流れず、よつて、第１の初期状態になる。

以上から、第２図に示す本願第２番目の発明に
おいて、ジヨセフソン超伝導論理回路６の直流バ
イアス電流路５とジヨセフソンゲート１４との直
列回路と並列に、側路用抵抗１６を接続している
理由が明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願第１番目の発明による超伝導論
理回路の実施例を示す接続図である。第２図は、
本願第２番目の発明による超伝導論理回路の実施
例を示す接続図である。 １……論理信号源、２……制御線、３……負
荷、４……出力線、５……バイアス電流路、６…
…ジヨセフソン超伝導論理回路、７……リセツト
信号源、８……制御線、９……ジヨセフソンゲー
ト、１０……直流バイアス電源、１２……インダ
クタ、１３……制御線、１４……ジヨセフソンゲ
ート、１５，１６……側路用抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ジヨセフソン素子を含んで構成されたジヨセ
   フソン超伝導論理回路を有し、 上記ジヨセフソン超伝導論理回路のバイアス電
   流路が、ジヨセフソン素子を含んで構成された第
   １のジヨセフソンゲートを通じて、直流バイアス
   電源に接続され、 上記第１のジヨセフソンゲートと並列に、イン
   ダクタを介して、ジヨセフソン素子を含んで構成
   された第２のジヨセフソンゲートが接続され、 上記ジヨセフソン超伝導論理回路のバイアス電
   流路と上記第１のジヨセフソンゲートとの直列回
   路と並列に、第１の側路用抵抗が接続されている
   ことを特徴とする超伝導論理回路。 ２ ジヨセフソン素子を含んで構成されたジヨセ
   フソン超伝導論理回路を有し、 上記ジヨセフソン超伝導論理回路のバイアス電
   流路が、ジヨセフソン素子を含んで構成された第
   １のジヨセフソンを通じて、直流バイアス電源に
   接続され、 上記第１のジヨセフソンゲートと並列に、イン
   ダクタを介して、ジヨセフソン素子を含んで構成
   された第２のジヨセフソンゲートが、当該第２の
   ジヨセフソンゲートを上記バイアス電流路側にし
   た関係で、接続され、 上記ジヨセフソン超伝導論理回路バイアス電流
   路と上記第１のジヨセフソンゲートとの直列回路
   と並列に、第１の側路用抵抗が接続され、 上記ジヨセフソン超伝導論理回路のバイアス電
   流路と上記第２のジヨセフソンゲートとの直列回
   路と並列に、第２の側路用抵抗が接続されている
   ことを特徴とする超伝導論理回路。