(57)【要約】      （修正有）【課題】高速で書き込みと読み取りが可能な記憶装置と複数の利用者が同時に大量の情報を利用できる情報ネットワークシステムを提供する。【解決手段】超伝導物質を素材とする導線を作りこれをループ状につなげる。電圧は、圧力波とみなせる。このため、導線の一端に十分短い時間の間電圧をかけ、その電圧が他端に到達する前に導線の両端を接続しループを形成すれば電子の圧力波たる電圧は、このループを巡り続ける。導線が超伝導物質であるなら超伝導状態が保たれる限り、電圧の波動は保存される。各ユニットは他のユニットが入力した情報を同時に読み取ることが可能である。また、任意のユニットは入力と同時に他のすべてのユニットに情報を配信できる。このため、各ユニットを用いた情報の並列処理が可能になる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶装置は以下の冷却装置、主記憶部、書き込み装置、検出部、計算部、副記憶部、増幅部を含む
（ア）冷媒、冷媒を圧縮して放熱板に送るポンプによって構成された冷却装置
（イ）環状の超伝導導線である主記憶部
（ウ）超伝導導線である主記憶部に電流を発生させる書き込み装置
（エ）主記憶部の超伝導導線内の電流を検出する検出部
（オ）主記憶部に存在する情報の位置を記憶する副記憶部
（カ）冷却装置を制御し、読み取り、および書き込み装置を制御し、減衰した電流を読み取り、および書き込み装置を利用して増幅する計算部、
（キ）計算部と連携する副記憶部
【請求項２】
上記のシステムを拡大した情報ネットワーク、このネットワークは主記憶部の超伝導導線をトーラス状に巻き取りそれをケーブル状に分節したユニットによって構成される。このユニットは以下の
（ク）冷却装置
（ケ）冷却装置が冷却可能な単位の長さの非伝導物質によって被膜された記憶部及びネットワーク部としての超伝導導線の束
（コ）記憶部及びネットワーク部としての超伝導導線に取り付けられた情報の入出力装置
（サ）電力供給のみを目的とした電源としての電力供給用超伝導導線
（シ）上記（ケ）（コ）（サ）を覆うチューブ状の被膜と被膜内に満たされた冷媒、及び冷却装置
（ス）冷却と情報の入出力、外部系との通信を管理する制御装置
（セ）隣接するユニットと接続するジョイント部
（ソ）電力供給のみを目的とした電源としての電力供給用超伝導導線に電力を供給する発電部
によって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は，記憶装置に関する。また、本発明は情報のネットワークシステムに関する。
【技術背景】
【０００２】  近年、超伝導体の研究は実用段階に入りつつあり、常温に近い温度状態で超伝導状態を実現する物質が発見されつつある。
【０００３】  超伝導状態においては、電流に対する抵抗は無くなるため、仮にループ状の超伝導体を想定するなら、このループに指向性を持たせた電流を通電させれば、その電流は半永久的にこのループを巡り続ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来の大容量記憶装置は、磁性体を高速で回転させるハードディスクタイプが主流であるが、衝撃に弱いなどの弱点がある。また、性能の向上とともに電力の消費量は増加する。また、読み取りと書き込み速度においても物理的限界がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  そこで、自由な物理的形状において静的に情報を保存し、かつ、高速で書き込みと読み取りが可能なシステムを実現するため、超伝導の技術を用いる。【０００６】    超伝導を可能にする物質を仮に超伝導物質と名付ける。この超伝導物質を素材とする導線を作りこれをループ状につなげる。【０００７】  電圧は、圧力波とみなせる。このため、導線の一端に十分短い時間の間電圧をかけ、その電圧が他端に到達する前に導線の両端を接続しループを形成すれば電子の圧力波たる電圧は、このループを巡り続ける。導線が超伝導物質であるなら超伝導状態が保たれる限り、電圧の波動は保存される。この圧力波の波長が十分短く、かつ導線が十分長ければループ内に圧力波に伴う断続的な電流が生じる。【０００８】  ループ内の電流に信号としての意味を持たせ、ループ内を巡らせるなら、従来の記憶媒体であるハードディスクを光速で回転させることに等しい。【０００９】  導線は十分細くかつ長いものとし、巻き取られ、コンパクトにまとめられて、冷媒内に置かれる。巻き取りの形状としては直線部が信号の波長よりも十分短くなるように折り畳まれる必要がある。つまり、通電によって導線の周辺に生じる起電力を打ち消すように隣接する導線を配置する必要がある。導線の周辺に生じる起電力を打ち消す別の方法として隣接する導線の間に非伝導物質によって被膜された超伝導物質を配置する方法などが挙げられる。そのため、ループは、極薄い非伝導体の基盤等に非常に微細な無数のクランク状の回路として印刷する方法と提供する。その基盤は絶縁皮膜で覆われ、消磁のための超伝導物質の板と交互に無数に重ね合わせることで形成される等によってコンパクトに折り畳まれて冷媒内に置かれる。基盤は、回路の印刷以前に設計の段階で、無数に穿孔されておりその孔をを冷媒が通過し、ループを冷却する。このループの構成は一つの例であるが、長大な導線を効率よくコンパクトに折り畳むための例として有効である。ハードディスクと異なる点として、基盤の形状を自由にレイアウトできることが挙げられる。このため物理的空間を有効に活用できる等のメリットがある。以後、この構造をループ系と呼称する。【００１０】  超伝導ループ内の情報は、通電による導線周辺の磁力の変化を読み取ることで得られる。また、ループへの情報の書き込みは、導線周辺の磁場を変化させ、導線内に特定方向の起電力を生じさせることで電圧の圧力波を形成し、それに伴って生じる電流としてループ内に記録させる。【００１１】  ループへの電流の印加する一つの方法として、導線の一部に外部から磁場を加えることによって導線内に起電力を発生させる効果としての誘導電流を挙げる。【００１２】  効果的に誘導電流を発生させるため、ループ導線の一部を用いてコイルを形成し、このコイル内に磁力線を通過させる。【００１３】ループ系のコイル内に磁場を発生させる一つの方法として、ループ側のコイルと同軸のコイルに外部の系から電流を通す方法を挙げる。この外部の系は有意味な信号としての電流を生じせしめる。【００１４】  また、ループ系のコイル内に磁場を発生させる別種の方法として、ループ系のコイルを極めて小さく形成し、そのループ系の極小コイルに外部の系からの���ーザ等の電磁波を通過させる方法を挙げる。この方法の特徴として、素早く正確にループに電流を発生させることができる点とレーザ光の波長によって複数の情報をループ上の同一区間に印加できる点、が挙げられる。ただし、この方法ではループ系に交流電流を発生させることになるため、あらかじめ、ループ系にはループの全区間に渡って定常的な電流が印可されているものとする。書き込みにおいては、この定常的な電流に、レーザ光による交流電圧を上書きする。ループには電流の強弱として情報が記録される。【００１５】  ループ内の情報を読み取る装置は、超伝導導線内を通電する電流が導線の周囲に発生させる地場の変化を読み取るためのコイルであり、ループ系のコイルと同軸の外部系のコイルによって構成される。通電によってループ系のコイルから発生した磁力線が外部系のコイルを通過することによって外部系コイルに起電力が生じる。つまり、ループ系の情報はこの外部系コイルからの電気信号として取り出される。【００１６】  これらの情報の入出力装置は主記憶部のプリント基板ごとに設置されることで狙った情報を素早く読み取り、または書き込むことを可能にする。つまり、情報の入出力そうちは超伝導電流の経路上に複数存在することになる。このため、経路上のどの部分にどの情報が存在しているのかが把握され、かつ、どの入出力装置がどのタイミングで使用されるべきか決定するために副記憶装置としてのＲＡＭと計算装置としてのＣＰＵが制御部として設けられる。【００１７】  検出部によって電流が検出される度に電流は減衰する。そこで、超伝導電流の流量は常に監視され、ある一定量以下に減衰した電流は、検出部を用いて副記憶部に一旦記憶され、計算部によって増幅するタイミングが計られ、増幅に用いる書き込み装置が選択されて減衰した信号がその書き込み部によって上書きされる。増幅システムは副記憶装置に記録され、計算部によって常時駆動されなければならない。【００１８】  このループ系は、大規模ネットワークとしての可能性を持つ。ループを巻き取り、トーラスを形成する。トーラスの断面は無数の超伝導導線の束によって構成される。ループ系トーラスは冷媒とその被膜、冷却装置によって構成されるケーブル状の構造物になる。【００１９】  このケーブルを分割してユニット化する、一つのユニットには冷却装置とその冷却装置が冷却可能な単位の長さの導線の束とそれぞれの導線に取り付けられた入出力装置、ループ系とは別の電力供給のみを目的とした電源としての電力供給超伝導導線、及びそれら覆うチューブ状の被膜と被膜内に満たされた冷媒、冷却と情報の入出力を管理する制御装置によって構成される。【００２０】  このユニットはそれ自体が情報の入出力の端末として機能する。このシステムはケーブル内の電力供給超伝導導線によって駆動する。
【発明の効果】
【００２１】  電力供給超伝導導線は他のシステムへの電力供給にも使用できるため、いかなる条件下でも即座に情報インフラを敷設できる。各ユニットは他のユニットが入力した情報を同時に読み取ることが可能である。また、任意のユニットは入力と同時に他のすべてのユニットに情報を配信できる。このため、各ユニットを用いた情報の並列処理が可能になる。【００２２】  つまり、ユニットを購入したユーザーは、自分がユニットを使用している時間以外は、他の無数のユーザーの情報処理に使用されていることになる。これによって近年級数的に高性能化するプロセッサは、その能力を絶え間なく発揮し、ユニットを使用するユーザーの数が増えるほどシステムの処理能力は向上する。【００２３】  また、主記憶部を複数系統設けたり、それぞれのユニットごとに予備記憶装置を設ける等により、情報をバックアップするなどによって、サーバー等の中枢を持たないシステムを構築できる。また、ユニットの計算装置を中心に主記憶部を複数系統ジョイントすることによって網状のネットワークを構築し、近隣のプロセッサを用いてより高速の情報処理と、より複雑高度な情報の流通を可能にできる。