Evaluation of Large-Scale Single-Flux-Quantum Circuits with Upper Ground Plane
田中 雅光, 佐藤 諒, 藤巻 朗 （名大）
Abstract:単一磁束量子（SFQ）回路は、高速性と低消費電力性を兼ね備えた次世代ディジタル回路技術である。高性能な超伝導検出器と組み合わせた極低温下での高速信号処理は、中規模SFQ回路の有望な応用分野であり、冷凍機内に実装した高度なセンサシステムなどが期待される。SFQ回路は微弱な磁気信号を情報担体とするため、地磁気などの外部磁場ノイズを遮蔽する高透磁率合金などによる磁気シールドが必要であるが、中性子などの放射線検出応用では放射化の問題があるため、使用できない。そこで、集積デバイスの最上部超伝導配線層をグランド面とし、磁気遮蔽のために使用することが考えられる。この上部グランド面は、大規模SFQ回路で問題となる自己磁場による誤動作に対しても有効と考えられる。本報告では、大規模SFQ回路として240bitシフトレジスタを試作し、上部グランド面の有無による回路動作の比較結果について述べる。