先端デバイスのエレクトロニクス応用

2022.08.30 By 横浜国立大学 先端科学高等研究院 超省エネルギープロセッサ研究ユニット 竹内 尚輝

物理学

研究概要

先端デバイスの有する物理的特性を利用し、将来のIoT社会を支えるハードウェア技術の開発を行っています。例えば超伝導デバイスには、低電力・高速動作、低電流駆動、高感度、確率的動作等の特徴があります。これら超伝導体の有する物理的特性を活かし、これまでに低電力マイクロプロセッサ、単一光子イメージセンサ、最適化問題専用マシン、AIハードウェア等の研究開発を行ってきました。また、超伝導体に限らず、様々な先端デバイスのエレクトロニクス応用を目指しています。

アドバンテージ

(1)IoTを支えるハードウェア技術(プロセッサ、センサ、AIハードウェア等)を包括的に研究

(2)レイアウト、アナログ/ディジタル回路シミュレーション、電磁界解析等の設計技術に関して実績有

(3)超伝導デバイスに限らず、半導体やスピントロニクス等の先端デバイスについても研究を展開予定

事例紹介

(1)超伝導マイクロプロセッサの研究開発

(2)単一光子イメージセンサの研究開発

(3)非ノイマン型コンピュータ(可逆計算機、最適化問題専用マシン、AIハードウェア、量子計算機等)の研究開発

相談に応じられるテーマ

先端デバイスのエレクトロニクス応用

低電力集積回路の設計、開発

高感度な光子検出技術の開発、応用

非ノイマン型コンピュータ(AIハードウェア、量子計算機等)の開発

主な所属学会

応用物理学会

電子情報通信学会

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

主な論文

Scalable readout interface for superconducting nanowire single-photon detectors using AQFP and RSFQ logic families』「Optics Express」2020.5

Superconductor amoeba-inspired problem solvers for combinatorial optimization』「Physical Review Applied」2019.4

An adiabatic superconductor 8-bit adder with 24kBT energy dissipation per junction』「Applied Physics Letters」2019.1

主な特許

PCT/JP2020/007558「光子検出装置」

PCT/JP2018/026997「解探索装置およびプログラム」

特許第6563239号「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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特許情報

PCT/JP2020/007558「光子検出装置」

WOA1020179554-000000

PCT/JP2018/026997「解探索装置およびプログラム」

WOA1019017412-000000

特許第6563239号「断熱型量子磁束パラメトロン回路及び超伝導論理素子」

JPB 006563239-000000