ジョセフソン位相量子回路を用いたニュ-ラルネットワ-クの構成に関する基礎的研究

利用约瑟夫森相量子电路构建神经网络的基础研究

基本信息

批准号：
02650281
负责人：
中島康治
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650281/
关键词：
フラクソンニオブ接合集積化ニュ-ロン神経回路網チップ

项目摘要

フラクソンを情報担体とするジョセフソン位相量子計算機回路と集積化ニュ-ラルネットワ-クの融合を目的として研究を行った。本研究の基礎となるジョセフソン回路に関してはフラクソン、反フラクソンの総合的な相互作用を実験的に初めて直接観測しPhys.Rev.Lett.に発表した。さらに論理演算回路についての実験的基礎付けと総合的なデ-タプロセッサの設計に関する新しい知見を得、IEEE Trans.Appl.Superconductivity創刊号(1991,Mar.)に投稿し掲載決定している。第2の柱である神経回路に関しては理論的解析を進め集積化回路構成の基礎となる正確な動作をする合目的的回路に関する新たな知見を発展させNeural Networksに論文を投稿、審査中である。二つの回路の融合に関してはほぼ研究計画通りに進行し、ジョセフソン回路でのいき値動作と多数決演算を行い得るパラメ-タを数値解析により決定、可変シナプスの実現のための回路シミュレ-ションを実行、これらの実験検証のため各種回路を実現する集積回路用マスクパタ-ン設計完了の後マスクを入取、さらに本回路実現のための新たな超伝導ニオブ接合集積化プロセスを開発、そのプロセスにおけるニオブ、ジョセフソン接合の特性制御の予備実験を完了、その後ジョセフソン位相モ-ド神経回路チップを上記マスクを用いて製作、現在各種測定が進行中である。これらの結果は新たなニオブプロセスを含めて今年春の応用物理学会で発表予定である。本研究により集積化神経回路網チップ実現に対するジョセフソン位相モ-ド回路の優位性が確証されたと判断される。本チップは今後の電子計算機発展の新たな方向付けを行う重要な鍵をにぎると思われる。今後さらに規模を拡大し、信頼性の高いジョセフソン神経回路網チップの製作を進め、その発展可能性を追求することが次世代計算機発表のために重要であると考える。

进行研究的目的是使用Flaxon作为信息载体和集成的无效网络融合约瑟夫森相量子计算机电路。关于本研究的基础，关于约瑟夫森电路，首次直接观察到flaxon和抗恒流的全面相互作用，并在Phys.rev.lett中呈现。此外，在逻辑操作电路和全面数据处理器设计的实验基础上获得了新知识，并已发布在IEEE Trans.Appl的第一期中。超导性（1991年3月），决定出版。关于第二个神经回路的支柱，我们一直在进行理论分析，并开发有关准确运行的目标电路的新知识，这是集成电路配置的基础，并向神经网络提交和审查论文。这两个电路的融合几乎完全按计划进行，并且可以执行阈值操作和约瑟夫森电路中的多数计算的参数通过数值分析确定，进行电路模拟以实现可变的突触，并且为这些实验验证，掩模是输入并在设计了各种循环的掩护过程后将掩模的进一步循环添加到了整合循环的过程中，并取得了进一步的循环。为了实现这一电路，在此过程中完成了有关控制Niobium和Josephson连接特性的初步实验，然后使用上述口罩制造了Josephson相位模式神经回路芯片，目前正在进行各种测量。这些结果，包括新的niobium过程，将于今年春季在应用物理学会上提出。这项研究证实了约瑟夫森相位模式电路比综合神经网络芯片的实现的优势。该芯片似乎是电子计算机未来发展的新方向的重要关键。我们认为，发布下一代计算机的发布很重要，以扩大未来的规模，进一步发展可靠的约瑟夫森神经网络芯片，并追求其发展潜力。