JPH11307830A - 超伝導回路 - Google Patents
超伝導回路Info
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- JPH11307830A JPH11307830A JP10111649A JP11164998A JPH11307830A JP H11307830 A JPH11307830 A JP H11307830A JP 10111649 A JP10111649 A JP 10111649A JP 11164998 A JP11164998 A JP 11164998A JP H11307830 A JPH11307830 A JP H11307830A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】量子磁束パラメトロンの出力磁束を高めて、量
子磁束パラメトロンを用いてジョセフソン伝送線路上で
磁束量子を発生・駆動することのできる超伝導回路を提
供すること。 【解決手段】複数個の量子磁束パラメトロン１００を直
列接続し、該直列接続回路の全出力磁束として、個々の
量子磁束パラメトロンの出力磁束が加算された磁束を得
て、この加算出力磁束によりジョセフソン伝送線路３０
０を駆動する。 【効果】従来不可能だった量子磁束パラメトロンを用い
てのジョセフソン伝送線路の駆動が可能となり、論理回
路として好適な量子磁束パラメトロンを用いた超高速デ
ジタルシステムの実現が可能となる。
子磁束パラメトロンを用いてジョセフソン伝送線路上で
磁束量子を発生・駆動することのできる超伝導回路を提
供すること。 【解決手段】複数個の量子磁束パラメトロン１００を直
列接続し、該直列接続回路の全出力磁束として、個々の
量子磁束パラメトロンの出力磁束が加算された磁束を得
て、この加算出力磁束によりジョセフソン伝送線路３０
０を駆動する。 【効果】従来不可能だった量子磁束パラメトロンを用い
てのジョセフソン伝送線路の駆動が可能となり、論理回
路として好適な量子磁束パラメトロンを用いた超高速デ
ジタルシステムの実現が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高速の超伝導ス
イッチング回路に関わり、特に、磁束量子を情報として
取り扱うのに好適なデジタル回路に関わる。
イッチング回路に関わり、特に、磁束量子を情報として
取り扱うのに好適なデジタル回路に関わる。
【０００２】
【従来の技術】超伝導状態において、ジョセフソン線路
上に伝搬する磁束量子（2.07E-15Wb)を情報の担い手と
する磁束量子スイッチング回路は超高速コンピュータ用
の素子として注目されている。一方、量子磁束パラメト
ロンは磁束を信号媒体とする超伝導回路であって、上記
磁束量子スイッチング回路とは整合する可能性を持つ。
しかし、従来の量子磁束パラメトロンは、出力信号が磁
束量子の半分以下であるため、それ自体では、ジョセフ
ソン線路上に磁束量子を発生させることは困難であっ
た。図２を用いて従来技術による量子磁束パラメトロン
について説明する。従来の量子磁束パラメトロン１００
は２個のジョセフソン接合１０１，１０２とトランス１
０３の２次巻線１０４とで超伝導閉回路１０５を構成し
ている。トランス１０３の２次巻線１０４の中点１０６
には負荷インダクタンス１１０が接続される。励振電流
１２０がトランス１０３の１次巻線１０７に供給され、
超伝導閉回路１０５に単一量子磁束を鎖交させる。励振
電流１２０が流れると、非線形負性インダクタンス現象
により負荷インダクタンス１１０に正又は負方向の電流
が流れ、それに応じて正又は負方向の磁束が発生する。
この従来の量子磁束パラメトロン技術については、アイ
トリプリイー トランザクション マグネティクス２３
巻，第３８０１−３８０７頁（１９８７年９月）［Y.Ha
rada, N.Nakane, N.Miyamoto, U.Kawabe, E.Goto and
T.Soma: 「Basic Operations of the QuantumFlux Param
etron」, IEEE Trans. Magnetics, vol.MAG-23, pp.3801
-3807 (Sept.1987)]に開示されている。
上に伝搬する磁束量子（2.07E-15Wb)を情報の担い手と
する磁束量子スイッチング回路は超高速コンピュータ用
の素子として注目されている。一方、量子磁束パラメト
ロンは磁束を信号媒体とする超伝導回路であって、上記
磁束量子スイッチング回路とは整合する可能性を持つ。
しかし、従来の量子磁束パラメトロンは、出力信号が磁
束量子の半分以下であるため、それ自体では、ジョセフ
ソン線路上に磁束量子を発生させることは困難であっ
た。図２を用いて従来技術による量子磁束パラメトロン
について説明する。従来の量子磁束パラメトロン１００
は２個のジョセフソン接合１０１，１０２とトランス１
０３の２次巻線１０４とで超伝導閉回路１０５を構成し
ている。トランス１０３の２次巻線１０４の中点１０６
には負荷インダクタンス１１０が接続される。励振電流
１２０がトランス１０３の１次巻線１０７に供給され、
超伝導閉回路１０５に単一量子磁束を鎖交させる。励振
電流１２０が流れると、非線形負性インダクタンス現象
により負荷インダクタンス１１０に正又は負方向の電流
が流れ、それに応じて正又は負方向の磁束が発生する。
この従来の量子磁束パラメトロン技術については、アイ
トリプリイー トランザクション マグネティクス２３
巻，第３８０１−３８０７頁（１９８７年９月）［Y.Ha
rada, N.Nakane, N.Miyamoto, U.Kawabe, E.Goto and
T.Soma: 「Basic Operations of the QuantumFlux Param
etron」, IEEE Trans. Magnetics, vol.MAG-23, pp.3801
-3807 (Sept.1987)]に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の量子磁束パラメ
トロンの負荷インダクタンスに現われる出力磁束は負荷
インダクタンス値の設定に依存する。出力磁束は負荷イ
ンダクタンス値が無限大の時に最大値となり、この時の
値は磁束量子の大きさであるが、その動作は安定しな
い。安定な動作は出力磁束が磁束量子の半分程度の時に
実現される。一方、ジョセフソン伝送線路上では磁束量
子を情報伝送の坦体とする。このため、従来の量子磁束
パラメトロンでは、ジョセフソン伝送線路上で磁束量子
を発生・駆動することができないと云う欠点があった。
トロンの負荷インダクタンスに現われる出力磁束は負荷
インダクタンス値の設定に依存する。出力磁束は負荷イ
ンダクタンス値が無限大の時に最大値となり、この時の
値は磁束量子の大きさであるが、その動作は安定しな
い。安定な動作は出力磁束が磁束量子の半分程度の時に
実現される。一方、ジョセフソン伝送線路上では磁束量
子を情報伝送の坦体とする。このため、従来の量子磁束
パラメトロンでは、ジョセフソン伝送線路上で磁束量子
を発生・駆動することができないと云う欠点があった。
【０００４】従って、本発明の目的はジョセフソン伝送
線路上で磁束量子を発生・駆動することのできる量子磁
束パラメトロンを用いた超伝導回路を提供することにあ
る。
線路上で磁束量子を発生・駆動することのできる量子磁
束パラメトロンを用いた超伝導回路を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一つの実施例においては、量子磁束パラメ
トロンを複数(Ｎ)個直列に接続してなる新しい超伝導回
路を採用している。この回路構成によれば、複数(Ｎ)個
の量子磁束パラメトロンの直列接続回路全体での出力磁
束として１個の量子磁束パラメトロンの場合の複数(最
大Ｎ)倍の出力磁束を得ることができるので、例えば２
個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路の場合でも、
１個の量子磁束パラメトロンの場合の出力磁束(磁束量
子の半分程度)の２倍(すなわち磁束量子以上)の出力磁
束を得ることができ、従って、該２個の直列接続回路に
よってもジョセフソン伝送線路上で磁束量子を駆動でき
るようになる。
め、本発明の一つの実施例においては、量子磁束パラメ
トロンを複数(Ｎ)個直列に接続してなる新しい超伝導回
路を採用している。この回路構成によれば、複数(Ｎ)個
の量子磁束パラメトロンの直列接続回路全体での出力磁
束として１個の量子磁束パラメトロンの場合の複数(最
大Ｎ)倍の出力磁束を得ることができるので、例えば２
個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路の場合でも、
１個の量子磁束パラメトロンの場合の出力磁束(磁束量
子の半分程度)の２倍(すなわち磁束量子以上)の出力磁
束を得ることができ、従って、該２個の直列接続回路に
よってもジョセフソン伝送線路上で磁束量子を駆動でき
るようになる。
【０００６】また、本発明の別の実施例においては、４
個のジョセフソン接合と１個のトランスの巻線との閉回
路で量子磁束パラメトロンを構成し、上記閉回路を上記
１個のトランスを介して励振する回路方式を採用してい
る。本回路構成によっても、上記した２個の量子磁束パ
ラメトロンの直列接続回路の場合と同等の効果が得られ
る。
個のジョセフソン接合と１個のトランスの巻線との閉回
路で量子磁束パラメトロンを構成し、上記閉回路を上記
１個のトランスを介して励振する回路方式を採用してい
る。本回路構成によっても、上記した２個の量子磁束パ
ラメトロンの直列接続回路の場合と同等の効果が得られ
る。
【０００７】また、本発明の一つの応用例においては、
上記した複数個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路
からなる超伝導回路または上記した４個のジョセフソン
接合を用いて量子磁束パラメトロンを構成してなる超伝
導回路を用いてジョセフソン伝送線路を駆動するジョセ
フソン伝送線路駆動回路において、上記したジョセフソ
ン伝送線路をジョセフソン接合とインダクタンスと電流
源とからなる単位伝送区間を複数区間直列に接続して構
成し、かつ上記超伝導回路とジョセフソン伝送線路との
間に抵抗またはジョセフソン接合を挿入する方式が採ら
れている。この抵抗またはジョセフソン接合の挿入によ
って、上記ジョセフソン伝送線路側から上記量子磁束パ
ラメトロン側に超伝導循環電流が流れ込むのを防止し、
量子磁束パラメトロンの安定な動作を確保できる。
上記した複数個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路
からなる超伝導回路または上記した４個のジョセフソン
接合を用いて量子磁束パラメトロンを構成してなる超伝
導回路を用いてジョセフソン伝送線路を駆動するジョセ
フソン伝送線路駆動回路において、上記したジョセフソ
ン伝送線路をジョセフソン接合とインダクタンスと電流
源とからなる単位伝送区間を複数区間直列に接続して構
成し、かつ上記超伝導回路とジョセフソン伝送線路との
間に抵抗またはジョセフソン接合を挿入する方式が採ら
れている。この抵抗またはジョセフソン接合の挿入によ
って、上記ジョセフソン伝送線路側から上記量子磁束パ
ラメトロン側に超伝導循環電流が流れ込むのを防止し、
量子磁束パラメトロンの安定な動作を確保できる。
【０００８】また、本発明の他の応用例においては、上
記した複数個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路か
らなる超伝導回路または上記した４個のジョセフソン接
合を用いて量子磁束パラメトロンを構成してなる超伝導
回路を用いて、ジョセフソン伝送線路を駆動するジョセ
フソン伝送線路駆動回路において、上記の超伝導回路一
つを用いて、正負極性の異なる２個のジョセフソン伝送
線路を共通に駆動する方式を採用している。かかる方式
によれば、量子磁束パラメトロンの出力信号の立ち上が
り(上昇)部，立ち下がり(下降)部において、正，負極性
の異なる２個の量子磁束パルスを発生させることができ
る。
記した複数個の量子磁束パラメトロンの直列接続回路か
らなる超伝導回路または上記した４個のジョセフソン接
合を用いて量子磁束パラメトロンを構成してなる超伝導
回路を用いて、ジョセフソン伝送線路を駆動するジョセ
フソン伝送線路駆動回路において、上記の超伝導回路一
つを用いて、正負極性の異なる２個のジョセフソン伝送
線路を共通に駆動する方式を採用している。かかる方式
によれば、量子磁束パラメトロンの出力信号の立ち上が
り(上昇)部，立ち下がり(下降)部において、正，負極性
の異なる２個の量子磁束パルスを発生させることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１に、本発明による新しい回路構成を示
す。図１の(ａ)は、本発明の第１の実施例で、従来の量
子磁束パラメトロン１００，１００’を２個直列に接続
し、この直列接続体の一方の端子を接地し、他方の端子
を負荷インダクタンス１１０に接続してなる回路であ
る。本回路では、励振電流１２０は配線１５０を介して
各々の量子磁束パラメトロン１００，１００’に個別に
(直列に)供給され、全体では１個の量子磁束パラメトロ
ンの場合の２倍の出力磁束すなわち磁束量子以上の出力
磁束を負荷インダクタンス１１０に発生させることがで
きる。なお、ここでは２個の量子磁束パラメトロンを用
いているが、３個以上を用いてさらに出力磁束を増すこ
ともでき、このことは、以下の実施例においても同様で
ある。
す。図１の(ａ)は、本発明の第１の実施例で、従来の量
子磁束パラメトロン１００，１００’を２個直列に接続
し、この直列接続体の一方の端子を接地し、他方の端子
を負荷インダクタンス１１０に接続してなる回路であ
る。本回路では、励振電流１２０は配線１５０を介して
各々の量子磁束パラメトロン１００，１００’に個別に
(直列に)供給され、全体では１個の量子磁束パラメトロ
ンの場合の２倍の出力磁束すなわち磁束量子以上の出力
磁束を負荷インダクタンス１１０に発生させることがで
きる。なお、ここでは２個の量子磁束パラメトロンを用
いているが、３個以上を用いてさらに出力磁束を増すこ
ともでき、このことは、以下の実施例においても同様で
ある。
【００１１】図１の(ｂ)は、本発明の第２の実施例で、
一方の量子磁束パラメトロン１００と、それと上下反転
させた他方の量子磁束パラメトロン１００’とを直列に
接続した回路構成である。励振電流１２０，１２０’は
各々の量子磁束パラメトロンに別個に(並列に)供給され
ている。負荷インダクタンス１１０は上下反転させた方
の量子磁束パラメトロン１００’側に接続されている。
本回路構成でも、１個の量子磁束パラメトロンの場合の
２倍の出力磁束を負荷インダクタンス１１０に発生させ
ることができる。
一方の量子磁束パラメトロン１００と、それと上下反転
させた他方の量子磁束パラメトロン１００’とを直列に
接続した回路構成である。励振電流１２０，１２０’は
各々の量子磁束パラメトロンに別個に(並列に)供給され
ている。負荷インダクタンス１１０は上下反転させた方
の量子磁束パラメトロン１００’側に接続されている。
本回路構成でも、１個の量子磁束パラメトロンの場合の
２倍の出力磁束を負荷インダクタンス１１０に発生させ
ることができる。
【００１２】図１の(ｃ)は、本発明の第３の実施例で、
図１の(ｂ)に示した実施例における２個のトランスを１
個に纏めた回路構成の量子磁束パラメトロン２００を示
している。本回路構成では、図１の(ｂ)の回路に比べ
て、トランスを１個減らせる。また、励振電流１２０は
上下の量子磁束パラメトロンに同時に(共通に)印加され
る。このため、図１の(ａ)や図１の(ｂ)の回路構成で問
題となる２個の励振電流の印加時間差に起因する誤動作
を排除できる。本実施例の量子磁束パラメトロン２００
は、４個のジョセフソン接合からなっていることから、
「４接合量子磁束パラメトロン」と呼ぶことにする。
図１の(ｂ)に示した実施例における２個のトランスを１
個に纏めた回路構成の量子磁束パラメトロン２００を示
している。本回路構成では、図１の(ｂ)の回路に比べ
て、トランスを１個減らせる。また、励振電流１２０は
上下の量子磁束パラメトロンに同時に(共通に)印加され
る。このため、図１の(ａ)や図１の(ｂ)の回路構成で問
題となる２個の励振電流の印加時間差に起因する誤動作
を排除できる。本実施例の量子磁束パラメトロン２００
は、４個のジョセフソン接合からなっていることから、
「４接合量子磁束パラメトロン」と呼ぶことにする。
【００１３】図３に、上記した４接合量子磁束パラメト
ロンによるジョセフソン伝送線路の駆動方法を示す。こ
こで、ジョセフソン伝送線路３００はそれぞれジョセフ
ソン接合３０１，インダクタンス３０３および電流源３
０２からなる単位伝送区間を複数区間直列に接続して構
成されている。ジョセフソン接合３０１の臨界電流とイ
ンダクタンス３０３のインダクタンス値との積が磁束量
子の値となるよう設定すれば、該ジョセフソン伝送線路
には磁束量子(ＳＦＱ)を単位とする信号が伝搬する。電
流源３０２にはジョセフソン接合３０１の臨界電流の７
０％程度の電流を設定する。図３の実施例では、４接合
量子磁束パラメトロン２００とジョセフソン伝送線路３
００とは、抵抗４００を介して接続されている。既に説
明した様に、４接合量子磁束パラメトロン２００は、磁
束量子以上の磁束をジョセフソン伝送線路３００に供給
できるので、該ジョセフソン伝送線路上に磁束量子を発
生させることは容易である。しかし、４接合量子磁束パ
ラメトロン２００をジョセフソン伝送線路３００に直接
接続した場合、量子磁束パラメトロン２００の励振電流
１２０を零にする時に、ジョセフソン伝送線路３００の
初段の電流源３０２の電流が量子磁束パラメトロン２０
０に超伝導循環電流として流れ込んで、それ以降の４接
合量子磁束パラメトロン２００の動作を妨げる。この超
伝導循環電流をカットするために、両者間に抵抗４００
が挿入してある。なお、負荷インダクタンス１１０はジ
ョセフソン伝送線路を駆動するためには必ずしも必要で
はないが、誤動作を防ぐためには接続することが望まし
い。
ロンによるジョセフソン伝送線路の駆動方法を示す。こ
こで、ジョセフソン伝送線路３００はそれぞれジョセフ
ソン接合３０１，インダクタンス３０３および電流源３
０２からなる単位伝送区間を複数区間直列に接続して構
成されている。ジョセフソン接合３０１の臨界電流とイ
ンダクタンス３０３のインダクタンス値との積が磁束量
子の値となるよう設定すれば、該ジョセフソン伝送線路
には磁束量子(ＳＦＱ)を単位とする信号が伝搬する。電
流源３０２にはジョセフソン接合３０１の臨界電流の７
０％程度の電流を設定する。図３の実施例では、４接合
量子磁束パラメトロン２００とジョセフソン伝送線路３
００とは、抵抗４００を介して接続されている。既に説
明した様に、４接合量子磁束パラメトロン２００は、磁
束量子以上の磁束をジョセフソン伝送線路３００に供給
できるので、該ジョセフソン伝送線路上に磁束量子を発
生させることは容易である。しかし、４接合量子磁束パ
ラメトロン２００をジョセフソン伝送線路３００に直接
接続した場合、量子磁束パラメトロン２００の励振電流
１２０を零にする時に、ジョセフソン伝送線路３００の
初段の電流源３０２の電流が量子磁束パラメトロン２０
０に超伝導循環電流として流れ込んで、それ以降の４接
合量子磁束パラメトロン２００の動作を妨げる。この超
伝導循環電流をカットするために、両者間に抵抗４００
が挿入してある。なお、負荷インダクタンス１１０はジ
ョセフソン伝送線路を駆動するためには必ずしも必要で
はないが、誤動作を防ぐためには接続することが望まし
い。
【００１４】図４に、４接合量子磁束パラメトロンによ
るジョセフソン伝送線路の他の駆動方法を示す。図４で
は、ジョセフソン伝送線路３００と４接合量子磁束パラ
メトロン２００とは、インダクタンス５０１とジョセフ
ソン接合５００とを縦列介在させて接続されている。こ
の回路構成で、ジョセフソン接合５００の臨界電流を電
流源３０２による超伝導循環電流より小さく設定してお
く。このため、ジョセフソン接合５００は、量子磁束パ
ラメトロン２００の励振電流１２０を零にする時に流れ
る超伝導循環電流により一時的に電圧状態となって、該
超伝導循環電流をジョセフソン接合３０１側に押し戻
す。これにより、４接合量子磁束パラメトロン２００の
連続的な動作が行なえる。なお、インダクタンス５０１
は、４接合量子磁束パラメトロンの負荷を調整し、最適
な駆動条件を得るために挿入されているもので、超伝導
循環電流をカットするためには必ずしも必要ではない。
るジョセフソン伝送線路の他の駆動方法を示す。図４で
は、ジョセフソン伝送線路３００と４接合量子磁束パラ
メトロン２００とは、インダクタンス５０１とジョセフ
ソン接合５００とを縦列介在させて接続されている。こ
の回路構成で、ジョセフソン接合５００の臨界電流を電
流源３０２による超伝導循環電流より小さく設定してお
く。このため、ジョセフソン接合５００は、量子磁束パ
ラメトロン２００の励振電流１２０を零にする時に流れ
る超伝導循環電流により一時的に電圧状態となって、該
超伝導循環電流をジョセフソン接合３０１側に押し戻
す。これにより、４接合量子磁束パラメトロン２００の
連続的な動作が行なえる。なお、インダクタンス５０１
は、４接合量子磁束パラメトロンの負荷を調整し、最適
な駆動条件を得るために挿入されているもので、超伝導
循環電流をカットするためには必ずしも必要ではない。
【００１５】図５に、本発明のさらに他の応用例を示
す。本例は、極性の異なる２個のジョセフソン伝送線路
３００，３１０を１個の４接合量子磁束パラメトロン２
００で駆動する例ある。図５で、第１のジョセフソン伝
送線路３００は各電流源の電流の向きが正の方向で、該
ジョセフソン伝送線路に伝搬する磁束量子は正のパルス
として伝搬する。一方、第２のジョセフソン伝送線路３
１０では各電流源の電流の向きが負方向で、該ジョセフ
ソン伝送線路に伝搬する磁束量子は負のパルスとして伝
搬する。図５では、これら２個のジョセフソン伝送線路
３００，３１０を１個の４接合量子磁束パラメトロン２
００で、それぞれ抵抗４００を介して駆動している。こ
の回路構成では、４接合量子磁束パラメトロン２００の
出力信号の立ち上がり(上昇)部でジョセフソン伝送線路
３００を駆動し、該線路に正の磁束量子パルスを発生さ
せる。一方、４接合量子磁束パラメトロン２００の出力
信号の立ち下がり(下降)部で該ジョセフソン伝送線路３
１０を駆動し、該線路に負の磁束量子パルスを発生させ
る。このような正，負両極性の量子磁束パルスは全く新
しい情報の担い手として将来が期待される。なお、図５
では、４接合量子磁束パラメトロン２００と両ジョセフ
ソン伝送線路３００，３１０とを図３に示した抵抗４０
０を介してそれぞれ接続する方法を示したが、この他
に、図４に示したジョセフソン接合５００およびインダ
クタンス５０１を介して接続する方法でも同じ効果が得
られることは明らかである。
す。本例は、極性の異なる２個のジョセフソン伝送線路
３００，３１０を１個の４接合量子磁束パラメトロン２
００で駆動する例ある。図５で、第１のジョセフソン伝
送線路３００は各電流源の電流の向きが正の方向で、該
ジョセフソン伝送線路に伝搬する磁束量子は正のパルス
として伝搬する。一方、第２のジョセフソン伝送線路３
１０では各電流源の電流の向きが負方向で、該ジョセフ
ソン伝送線路に伝搬する磁束量子は負のパルスとして伝
搬する。図５では、これら２個のジョセフソン伝送線路
３００，３１０を１個の４接合量子磁束パラメトロン２
００で、それぞれ抵抗４００を介して駆動している。こ
の回路構成では、４接合量子磁束パラメトロン２００の
出力信号の立ち上がり(上昇)部でジョセフソン伝送線路
３００を駆動し、該線路に正の磁束量子パルスを発生さ
せる。一方、４接合量子磁束パラメトロン２００の出力
信号の立ち下がり(下降)部で該ジョセフソン伝送線路３
１０を駆動し、該線路に負の磁束量子パルスを発生させ
る。このような正，負両極性の量子磁束パルスは全く新
しい情報の担い手として将来が期待される。なお、図５
では、４接合量子磁束パラメトロン２００と両ジョセフ
ソン伝送線路３００，３１０とを図３に示した抵抗４０
０を介してそれぞれ接続する方法を示したが、この他
に、図４に示したジョセフソン接合５００およびインダ
クタンス５０１を介して接続する方法でも同じ効果が得
られることは明らかである。
【００１６】また、図３から図５では、図１の(ｃ)に示
した４接合量子磁束パラメトロンを使って説明してきた
が、他に、図１の(ａ)や図１の(ｂ)に示した回路を使用
しても同様の効果を得ることができることは明らかであ
る。
した４接合量子磁束パラメトロンを使って説明してきた
が、他に、図１の(ａ)や図１の(ｂ)に示した回路を使用
しても同様の効果を得ることができることは明らかであ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、高速に情報を伝えるこ
とのできる磁束量子を、ジョセフソン伝送線路上に、量
子磁束パラメトロンを用いて駆動することができる。量
子磁束パラメトロンは元々論理回路として好適な回路で
あり、本発明によって、超高速の計算機やその他のデジ
タルシステムを実現できるため、その効果はきわめて大
きい。
とのできる磁束量子を、ジョセフソン伝送線路上に、量
子磁束パラメトロンを用いて駆動することができる。量
子磁束パラメトロンは元々論理回路として好適な回路で
あり、本発明によって、超高速の計算機やその他のデジ
タルシステムを実現できるため、その効果はきわめて大
きい。
【図１】本発明の実施例になる量子磁束パラメトロンの
回路構成図。
回路構成図。
【図２】従来の量子磁束パラメトロンの回路構成図。
【図３】本発明による４接合量子磁束パラメトロンを用
いてのジョセフソン伝送線路の駆動回路構成図。
いてのジョセフソン伝送線路の駆動回路構成図。
【図４】本発明による４接合量子磁束パラメトロンを用
いてのジョセフソン伝送線路の他の駆動回路構成図。
いてのジョセフソン伝送線路の他の駆動回路構成図。
【図５】本発明による４接合量子磁束パラメトロンを用
いて２個の(２極性の)ジョセフソン伝送線路を駆動する
場合の回路構成図。
いて２個の(２極性の)ジョセフソン伝送線路を駆動する
場合の回路構成図。
１００：量子磁束パラメトロン， １０１：ジョセフソン接合， １０２：ジョセフソン接合， １０３：トランス， １０４：トランスの２次巻線， １０５：超伝導閉回路， １０６：トランスの２次巻線の中点， １１０：負荷インダクタンス， １２０：励振電流， １５０：配線， ２００：４接合量子磁束パラメトン， ３００：ジョセフソン伝送線路， ３０１：ジョセフソン接合， ３０２：電流源， ３０３：インダクタンス， ３１０：ジョセフソン伝送線路， ４００：抵抗， ５００：ジョセフソン接合， ５０１：インダクタンス。
Claims (5)
- 【請求項１】 ２個のジョセフソン接合と１個のトラン
スの巻線との閉回路からなる量子磁束パラメトロンを複
数個直列に接続し、この直列接続回路の出力磁束とし
て、上記複数個の量子磁束パラメトロンの個々の出力磁
束が加算された磁束を得ることを特徴とする超伝導回
路。 - 【請求項２】４個のジョセフソン接合と１個のトランス
の巻線との閉回路からなる量子磁束パラメトロンを構成
し、この閉回路を上記１個のトランスを介して励振する
ことを特徴とする超伝導回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の超伝導回
路を用いてジョセフソン伝送線路を駆動する回路であっ
て、上記ジョセフソン伝送線路はジョセフソン接合とイ
ンダクタンスと電流源とからなる単位伝送区間を複数区
間直列に接続して構成されており、上記超伝導回路と上
記ジョセフソン伝送線路との間に抵抗を挿入してなるこ
とを特徴とするジョセフソン伝送線路の駆動回路。 - 【請求項４】請求項１または請求項２に記載の超伝導回
路を用いてジョセフソン伝送線路を駆動する回路であっ
て、上記ジョセフソン伝送線路はジョセフソン接合とイ
ンダクタンスと電流源とからなる単位伝送区間を複数区
間直列に接続して構成されており、上記超伝導回路と上
記ジョセフソン伝送線路との間にジョセフソン接合を挿
入してなることを特徴とするジョセフソン伝送線路の駆
動回路。 - 【請求項５】請求項１または請求項２に記載の１個の超
伝導回路を用いて正負極性の異なる２個のジョセフソン
伝送線路を駆動することを特徴とするジョセフソン伝送
線路の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111649A JPH11307830A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超伝導回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111649A JPH11307830A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超伝導回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307830A true JPH11307830A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14566686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111649A Pending JPH11307830A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 超伝導回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016201697A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 国立大学法人横浜国立大学 | 断熱型量子磁束パラメトロン回路及び超伝導論理素子 |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10111649A patent/JPH11307830A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016201697A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 国立大学法人横浜国立大学 | 断熱型量子磁束パラメトロン回路及び超伝導論理素子 |
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