JPH05799B2 - - Google Patents

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JPH05799B2
JPH05799B2 JP57027611A JP2761182A JPH05799B2 JP H05799 B2 JPH05799 B2 JP H05799B2 JP 57027611 A JP57027611 A JP 57027611A JP 2761182 A JP2761182 A JP 2761182A JP H05799 B2 JPH05799 B2 JP H05799B2
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JP
Japan
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josephson
closed loop
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JP57027611A
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English (en)
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JPS58146092A (ja
Inventor
Ichiro Ishida
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to US06/467,631 priority patent/US4601015A/en
Priority to DE8383101704T priority patent/DE3380156D1/de
Priority to EP83101704A priority patent/EP0087163B1/en
Publication of JPS58146092A publication Critical patent/JPS58146092A/ja
Publication of JPH05799B2 publication Critical patent/JPH05799B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/44Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using super-conductive elements, e.g. cryotron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも一つの情報を循環電流の形
で記憶するジヨセフソン記憶回路に関する。より
具体的には、本発明に記憶された2進情報を非破
壊的に読み出す(以下NDROという)ことので
きるジヨセフソン記憶回路に関する。更に特定す
れば、本発明は上記記憶装置において超伝導ルー
プを形成している分枝の対の1つに1つの書き込
みゲートを有するジヨセフソンNDRO記憶回路
に関するものである。
ジヨセフソンNDRO記憶回路は例えば文献ジ
ヤーナルオブアプライドフイジツクス誌
(Journal of Applied Physics)Vol50No.
12December1979.PP.8143〜8168を参照すればわ
かるように、当業者には広く知られている。
第1図はジヨセフソンNDRO記憶回路の従来
例の一つを説明するための図である。この例では
超伝導ループ2に循環電流Icircが保持されてい
るか否かで2進情報を記憶させるジヨセフソン
NDRO記憶回路の2×2アレイを示す。
循環電流IcircをAの転伝導ループ2に保持さ
せる為には、Aに関係する列ライン5にバイアス
電流IYとAに関係する制御線6と7にそれぞれ制
御電流IY′とIXとをそれぞれAに関係する電源1
1,12,13から同時に流す。この事によりA
の記憶セル1が指定され、且つ上記制御線6と7
をそれぞれ流れる制御電流IY′とIXはそれぞれA
のスイツチ素子9に制御磁界を与えるように結合
されており、制御電流IY′とIXを同時に流す事に
よりAの記憶セル1に含まれるスイツチ素子9は
一時電圧状態になる。その結果Aの超伝導閉ルー
プ2に注入された電流IYの内Aのスイツチ素子9
を含む分枝3に流れる最低駆動電流Iminを差し
引いた残りはAのスイツチ素子9を含まない分枝
4に流れ、しかる後にIY,IY′とIXを0にすればA
の超伝導閉ループ2内に時計回りの循環電流
Icircを保持する。
循環電流IcircをAの超伝導ループ2に保持し
ない状態を実現する為にはAに関係する列ライン
5にバイアス電流IYを流す事なくAに関係する制
御線6と7にそれぞれ制御電流IY′とIXとをそれ
ぞれAに関係する電流12,13から同時に流し
た後制御電流IY′とIXを0にする。その結果Aの
超伝導閉ループ2に循環電流Icircは残らない。
Aの超伝導閉ループ2に循環電流Icircが保持
されている状態はAに関係する列ライン5に電流
IYをAに関係する読み出し線8に電流ISをそれぞ
れ同時に流し、Aの記憶セル1を指定すれば、A
の分枝4を流れる電流(1−K)IYと上記循環電
流Icircとの和電流(1−K)IY+Icircの作る磁
界によりAの分枝4と電磁的に結合しているAの
スイツチ素子10を電圧状態とし、この状態がA
に関係する検出器15により検出されて読み取ら
れる。但し、K≡(分枝4の自己インダクタン
ス)/(分枝3と分枝4の自己インダクタンスの
和)である。
循環電流Icircが保持されていない状態はAに
関係する列ライン5に電流IYをAに関係する読み
出し線8に電流ISをそれぞれ同時に流しAの記憶
セル1を指定すれば、Aの分枝4を流れる電流
(1−K)IYのみの作る磁界によりAの分枝4と
電磁的に結合しているAのスイツチ素子10は零
電圧状態を維持し、この状態がAに関係する検出
器15により検出されて読み取られる。
すなわち従来技術では行ラインとしては制御電
流IXを流す為の制御線7と読み出し電流ISを流す
為の読み出し線8の2本を設置し、それぞれのラ
インに電源を必要とし複雑な回路構成であつた。
本発明の目的は従来例の回路機能を維持しなが
ら回路構成を簡略せしめた新現なるジヨセフソン
記憶回路を提供する事にある。
本発明によれば、第1の分枝と第2の分枝から
成る超伝導閉ループと、上記第1の分枝中に配置
されたジヨセフソン電流を流しうる第1のスイツ
チ素子と上記第1のスイツチ素子と電磁的に結合
するように配置された複数の制御線と上記第2の
分枝と電磁的に結合するように配置されたジヨセ
フソン電流を流しうる第2のスイツチ素子とから
成り、上記第1のスイツチ素子を書き込みゲート
として用いて、絶対値が等しく流れる向きの異な
る循環電流としてかあるいは循環電流の有無とし
て2進情報を上記超伝導閉ループに貯え、第1の
方向のバイアス電流に対しては上記循環電流の有
無にかかわらず零電圧状態を維持し、第1の方向
と逆向きのバイアス電流に対しては上記循環電流
のない場合は零電圧状態を維持し、上記循環電流
のある場合は電圧状態となる特性を有する上記第
2のスイツチ素子を読み出しゲートとして用いる
ジヨセフソン記憶装置に於いて上記第1のスイツ
チ素子の上記制御線の内の少なくとも一本の制御
線内に上記第2のスイツチ素子を配置した事を特
徴とするジヨセフソン記憶回路が得られる。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明の原理はそれぞれ第2図a,bに示す制
御特性、すなわち イ 制御電流(1−K)IYと(1−K)IY+Icirc
に対して零電圧状態にあるバイアス電流IX1
含むバイアス電流の領域と、制御電流(1−
K)IYに対して零電圧状態にあり制御添流(1
−K)IY+Icircに対して電圧状態にあるバイア
ス電流IX0を含むバイアス電流の領域とを有す
る特性(第2図b) ロ 上記バイアス電流IX0を制御電流としてこれ
に対して零電圧状態にあり、制御電流IX1+IY
に対して電圧状態にある特性(第2図a) を有する2つのスイツチ素子を第3図に示す如く
配置し、超伝導閉ループ2内の第一の分枝3内に
特性(ロ)を有するスイツチ素子9で書き込みゲート
を設け、更に上記書き込みスイツチ素子9と電磁
的に結合した制御線6及び16を設け、更にその
内の一つの制御線内に上記超伝導ループ2内の第
二の分枝4と電磁的に結合し、且つ特性(イ)を有す
るスイツチ素子10を読み出しゲートとして設け
る事にある。但し、IYは列ライン5を流れ超伝導
閉ループ2に流入するバイアス電流であり、Kは
(分枝4の自己インダクタンス)/(分枝3と分
枝4の自己インダクタンスの和)より求まる回路
定数であり、Icircは超伝導閉ループ2に保持さ
れる循環電流であり、IX0は読み出し時に行ライ
ン16を流れる電流であり、IX1は書き込み時に
行ライン16を流れる電流であり、IY′は列ライ
ン6を流れる制御電流である。
以下実例をあげて説明する。第4図に本発明に
よるジヨセフソンNDRO記憶装置の2×2アレ
イを示す。
スイツチ素子9及び10はそれぞれ第2図a,
bの制御特性を持つように設計される。Aの記憶
状態によらずAの超伝導閉ループ2に循環電流
Icircを流すにはAの超伝導閉ループ2を含む記
憶セル1に作用するバイアス電流IY及び制御電流
IX1とIY′を同時にそれぞれAに関係する列ライン
5及び制御線16,6に流し、Aのスイツチ素子
9の制御特性によりAのスイツチ素子を一時電圧
状態としてIYからAのスイツチ素子9の最低駆動
電流Iminを差し引いた残りの電流IY−IminをA
の分枝4に流した後上記バイアス電IY及び制御電
流IXとIY′を全て0にする。
以上の過程においてスイツチ素子10は第2図
bに示す制御特性により零電圧状態を維持する。
Aの記憶状態によらずAの超伝導閉ループ2に循
環電流Icircを流さない為にはAの超伝導閉ルー
プ2を含む記憶セル1に作用する制御電流IX1
IY′のみを流し、バイアス電流IYを流さずにおく。
その結果Aのスイツチ素子9はその制御特性によ
り電圧状態になつてもAの超伝導閉ループ2内に
流れ込む電流がないので制御電流IXとIY′を全て
0にした後に該超伝導閉ループ2内に循環電流は
存在しない。
Aの超伝導閉ループ2内に循環電流Icircが流
れているか否かを判定する読み出しは該超伝導閉
ループ2を含む記憶セル1に作用するバイアス電
流IYと制御電流IX0を同時にそれぞれAに関係する
列ライン5と行ライン16に流す。その結果循環
電流Icircが保持されている場合はAの分枝4に
流れる電流は(1−K)IY+IcircとなりAのスイ
ツチ素子10は第2図bに示す制御特性により電
圧状態になり、あるいは循環電流Icircが保持さ
れていなければAの分枝4に流れる電流は(1−
K)IYでスイツチ素子10は第2図bに示す制御
特性により零電圧状態を維持し、この二つの状態
がAに関係する検出器15で弁別される。
この場合Aに関係する行ライン16に電流IX0
を流してもAのスイツチ素子9は第2図aに示す
制御特性によりスイツチする事はない。以上の結
果ジヨセフソンNDROメモリ回路の機能を維持
した上で配線の本数とそれに対応する電源の個数
を減らして回路構成を簡略せしめる事が出来る。
第6図に本発明の他の好ましい実施例として記
憶すべき2進情報が循環電流の向きによるジヨセ
フソンNDRO記憶回路の2×2アレイを示す。
スイツチ素子9及び10はそれぞれ第5図a,b
の制御特性を持つように設計される。Aの記憶状
態によらずAの超伝導閉ループ2に時計回りの
Icirc(以下+Icircという)を流す為にはAに関係
する制御線18と行ライン16に制御電流ID及び
IX1とAに関係する列ライン5にバイアス電流IY
同時に流しAのスイツチ素子9の制御特性に従つ
てAのスイツチ素子9を一時電圧状態としバイア
ス電流IYからAのスイツチ素子9の最低駆動電流
Iminを差し引いた残りの電流IY−IminをAの分
枝4に流しその後制御電流ID及びIXとバイアス電
流IYとを全て0とする。Aの記憶状態によらずA
の超伝導閉ループ2に反時計回りの循環電流
Icirc(以下−Icircという)を流す為にはAに関係
する制御線18と行ライン16に制御電流ID及び
IX1とAと関係する列ライン5にバイアス電流−IY
と同時に流しAのスイツチ素子9の制御特性に従
つてAのスイツチ素子9を一時電圧状態とし、バ
イアス電流−IYからAのスイツチ素子9の最低駆
動電流−Iminを差し引いた残りの電流−(IY
Imin)をAの分枝4に流した後制御電流ID及びIX
とバイアス電流−IYを全て0とする。以上の過程
においてスイツチ素子10は第5図bに示す制御
特性により零電圧状態を維持する。Aの超伝導閉
ループ2に循環電流Icircが保持されているか否
かを判定するにはAに関係する列ライン5にバイ
アス電流IY、Aに関係する行ライン16に読み出
し電流IX0と同時に流しその結果+Icircが保持さ
れている場合はAの分枝4に(1−K)IY+Icirc
の電流が流れスイツチ素子10は第5図bに示す
制御特性に従つて電圧状態となり−Icircが保持
されている場合はAの分枝4に(1−K)IY
Icircの電流が流れスイツチ素子は零電圧状態を
維持しこの二つの状態がAに関係する検出器15
で弁別される。この場合Aに関係する行ライン1
6に電流IX0を流してもAのスイツチ素子9は第
5図aに示す制御特性によりスイツチする事はな
い。
以上実施例につき説明したが、本発明の主要部
分はジヨセフソンNDRO記憶回路に於いて第1
のゲートの制御線内に第2のゲートを配置した事
により従来の機能を維持したまま配線の本数とそ
れに対応する電源の個数を減らして回路構成を簡
略化出来る事である。
従つてこの発明の技術範囲は上記実施例に限定
されるものではなくこの発明の権利は特許請求の
範囲に示す全ての回路に及ぶ。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術を説明する為の従来技術によ
るジヨセフソンNDRO記憶回路の2×2アレイ
を示す図である。第2図a,bは本発明の一実施
例によるスイツチ素子の制御特性を示す図であ
る。第3図は本発明の一実施例によるジヨセフソ
ンNDRO記憶回路を示す図である。第4図は本
発明の一実施例によるジヨセフソンNDRO記憶
回路の2×2アレイを示す図である。第5図は本
発明の他の実施例によるスイツチ素子の制御特性
を示す図である。第6図は本発明の他の実施例に
よるジヨセフソンNDRO記憶回路の2×2アレ
イを示す図である。 図において、1は記憶セル、2は超伝導閉ルー
プ、3,4は分岐路、5は列ライン、6は制御列
ライン、7,18は制御行ライン、8は読み出し
ライン、9,10はスイツチ素子、11,12,
13,14,17は電源、15は検出器、16は
行ラインである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1の分枝と第2の分枝から成る超伝導閉ル
    ープと、上記第1の分枝中に配置されたジヨセフ
    ソン電流を流しうる第1のスイツチ素子と、上記
    第1のスイツチ素子と電磁的に結合するように配
    置された複数の制御線と上記第2の分枝と電磁的
    に結合するように配置されたジヨセフソン電流を
    流しうる第2のスイツチ素子とから成り、上記第
    1のスイツチ素子を書き込みゲートとして用い
    て、絶対値が等しく流れる向きの異なる循環電流
    あるいは循環電流の有無として2進情報を上記超
    伝導閉ループに貯え、第1の方向のバイアス電流
    に対しては上記循環電流の有無にかかわらず零電
    圧状態を維持し、第1の方向と逆向きのバイアス
    電流に対しては上記循環電流のない場合は零電圧
    状態を維持し、上記循環電流のある場合は電圧状
    態となる特性を有する上記第2のスイツチ素子を
    読み出しゲートとして用いるジヨセフソン記憶装
    置に於いて、上記第1のスイツチ素子の上記制御
    線の内の少なくとも一本の制御線内に上記第2の
    スイツチ素子を配置した事を特徴とするジヨセフ
    ソン記憶回路。
JP57027611A 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路 Granted JPS58146092A (ja)

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US06/467,631 US4601015A (en) 1982-02-23 1983-02-18 Josephson memory circuit
DE8383101704T DE3380156D1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit
EP83101704A EP0087163B1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit

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JPS58146092A JPS58146092A (ja) 1983-08-31
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8270209B2 (en) 2010-04-30 2012-09-18 Northrop Grumman Systems Corporation Josephson magnetic random access memory system and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53120341A (en) * 1977-03-29 1978-10-20 Ibm Josephson memory cell

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS53120341A (en) * 1977-03-29 1978-10-20 Ibm Josephson memory cell

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