超伝導光演算デバイスの開発

超导光计算装置的研制

• 批准号: 19656091
• 负责人: 斗内 政吉
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656091/
• 关键词: ジョセフソン接合; 光応答; フェムト秒パルスレーザー; 超伝導磁束量子デバイス; 磁束フロートランジスタ; 光演算

これまで、ジョセフソン磁束量子フロートランジスタ(JVFT)にフェムト秒レーザーパルスを照射し、その光応答から高速演算素子としての可能性を検討してきた。前年度にはJVFTの応答速度速度を検証し、JFVTの応答時間が5ps以下であることを示した。今年度は、さらにレーザーパルス照射時における精密な電流一電圧特性の測定、ジョセフソン接合からのテラヘルツ放射を計測を行い、さらにジョセフソン電流をナノブリッジに変えて同様のパルス照射実験を行った。精密なI-V測定を行った結果、光照射下ではI-V曲線にはFiske stepに似た電流ステップが観測された。これらは交流ジョセフソン効果と光照射によって生成された磁束が高速にチャンネルをフローする際に共振することにより発生したと考えられる。このように、光照射による磁束のダイナミクスを制御可能であることを示した。これと同時に、光照射されたジョセフソン接合からのテラヘルツパルス電磁波の発生・検出を行い、これに成功した。得られた波形から、光照射時の電流変化時間を見積もり、これまでの光電圧計測の結果と一致することが確認できた。また、100nm程度のブリッジ幅を持つナノブリッジの光応答計測にも着手し、パルスレーザー照射による出力電圧の発生も確認できている。このような取り組みにより、超伝導体の長短パルス光に対する応答を包括的に理解する礎を築くことが出来たと考える。

This paper discusses the possibility of high-speed computing by means of optical response and irradiation of magnetic beam quantum technology (JVFT). In the previous year, the response speed of JVFT was verified, and the response time of JFVT was less than 5ps. This year, the measurement of precise current-voltage characteristics during irradiation, and the measurement of emission during irradiation, are carried out. Precision I-V measurement results, I-V curves under light irradiation, and current measurements This is the first time that a magnetic beam has been generated due to light irradiation. This is the first time that a magnetic beam has been irradiated with light. This is the first time that the electromagnetic wave has been generated and detected. The result of the photoelectric voltage measurement is consistent with that of the waveform obtained and the current changing time during light irradiation. The output voltage generation during the measurement of optical response at the wavelength of 100nm shall be confirmed. The length of the conductor is the basis for understanding.

项目成果

テラヘルツ動作超伝導フォトニツクデバイスの開発

太赫兹超导光子器件的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: 川山巌;堂田泰史;村上博成;斗内政吉
• 通讯作者: 斗内政吉

Demonstration of an optical interface for SFQ logic circuits

SFQ 逻辑电路的光学接口演示

• 发表时间: 2007
• 作者: I. Kawayama;Y. Doda;H;Murakami;M. Tonouchi;M. Inoue;A. Fujimaki
• 通讯作者: A. Fujimaki

ジョセフソン光スイッチング素子の動作メカニズムの検討

约瑟夫森光开关器件工作机理的研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 堂田泰史;川山巌;村上博成;斗内政吉
• 通讯作者: 斗内政吉

Superconducting Optical Input Device with Optically-Generated Vbrtices

具有光生振动的超导光输入装置

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Doda;I. Kawayama;H. Murakami and M. Tonouchi
• 通讯作者: H. Murakami and M. Tonouchi

ジョセフソン磁束量子フロートランジスター型高速光入力素子の開発

约瑟夫森通量量子流晶体管型高速光输入器件的研制

• 发表时间: 2007
• 作者: 堂田泰史;川山巌;村上博成;斗内政吉
• 通讯作者: 斗内政吉