ジョセフソンコンピュータ
論理振幅はギャップ電圧Δの2倍程度であり、Nb系接合では約2.8 mVである。また、バイアス電流は1 mA程度であることから、接合あたりの消費電力はμWのオーダーであり、半導体素子と比較して約3桁小さい。このことから、ジョセフソン論理回路は超高密度の実装が可能であり、チップ間の信号遅延を極小にできるという特徴を持つ。
↑ 2010年代に入って、D-Waveなど、極低温素子を利用した実用機の稼働例が見られるようになってきたが、同機について学界でもまだ懐疑論が見られる状況である。
↑ J. Matisoo, Appl. Phys. Lett., vol. 9, 166(1966).
↑ S. Kotani, T. Imamura and S. Hasuo, IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 25, 117 (1990).
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↑ K. K. Likharev and V. K. Semenov, IEEE Trans. Appl. Superconductivity, Vol. 1, 3 (1991).
↑ A.
米国では、ニューヨーク州立大学に移籍したLikharevを中心としてTRW、Northrop Grumman、HYPRES、カリフォルニア大学バークレー校等での研究開発が盛んになった。特にHTMTと呼ばれるペタフロップスコンピュータ開発プロジェクトの中核的な技術として採用されている。日本では1997年から科学技術庁科学技術振興調整費「単一磁束量子を担体とした極限情報処理機能の研究」の下、超電導工学研究所、産業技術総合研究所、富士通、日立製作所、日本電気、東北大学、東京大学、横浜国立大学、名古屋大学、日本女子大学等でRSFQ回路の研究が開始された。
すでにRSFQ回路の研究が活発化してから15年を経るが、その実用化については楽観できる状況ではない。この間、8ビットマイクロプロセッサの18 GHz動作の実証 など、着実な成果は上がってきた。しかしながら半導体素子でも超並列によるペタフロップスコンピュータの実現が視野に入ってきた現状からすれば、性能的な差別化が容易ではなくなってきたのも事実である。
ジョセフソンコンピュータに期待されるもうひとつの分野は、量子コンピュータである。現在、ジョセフソン接合を用いた固体キュービットの提案と実証が進みつつある。キュービットのコヒーレンス時間を縮める要因として外界との接触によるデコヒーレンスが挙げられるが、極低温のRSFQ回路を外界とのインターフェイスに用い、コヒーレンス時間を改善する提案もなされている。