Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3107034B2 - Superconducting flux quantum circuit - Google Patents

Superconducting flux quantum circuit

Info

Publication number
JP3107034B2
JP3107034B2 JP10061416A JP6141698A JP3107034B2 JP 3107034 B2 JP3107034 B2 JP 3107034B2 JP 10061416 A JP10061416 A JP 10061416A JP 6141698 A JP6141698 A JP 6141698A JP 3107034 B2 JP3107034 B2 JP 3107034B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
josephson junction
magnetic flux
flux quantum
junction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10061416A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11261384A (en
Inventor
秀一 永沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP10061416A priority Critical patent/JP3107034B2/en
Publication of JPH11261384A publication Critical patent/JPH11261384A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3107034B2 publication Critical patent/JP3107034B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は極低温で動作する超
伝導回路に関し、特に数10GHzから数100GHz
のクロックで動作可能な、ジョセフソン接合を含む超伝
導ループに蓄えられる磁束(磁束量子n個分:nは正
数)を利用した超伝導磁束量子回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting circuit operating at a very low temperature, and more particularly to a tens of GHz to a few hundred GHz.
The present invention relates to a superconducting magnetic flux quantum circuit using a magnetic flux (for n magnetic flux quanta: n is a positive number) stored in a superconducting loop including a Josephson junction, which can be operated by the clock of FIG.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、数10GHzから数100GHz
のクロックで動作可能な、ジョセフソン接合を含む超伝
導ループに蓄えられる磁束(特に、単一磁束量子(SF
Q:Single Flux Quantum)n個分:nは正数)を利用
した様々な超伝導磁束量子回路が提案されている。この
SFQを利用した超伝導磁束量子回路の代表的なものと
して、RSFQ(Rapid Single Flux Quantum)回路が
あり、例えば、IEEE Trans on Applied Superconductiv
ity, vol. 1, pp. 3-28, 1991にその詳細な技術が記載
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, several tens of GHz to several hundreds of GHz have been developed.
Stored in a superconducting loop including a Josephson junction operable with a clock (in particular, a single flux quantum (SF
Various superconducting magnetic flux quantum circuits using n (single flux quantum Q: n is a positive number) have been proposed. A typical superconducting flux quantum circuit using SFQ is an RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) circuit, for example, IEEE Trans on Applied Superconductiv.
ity, vol. 1, pp. 3-28, 1991 describes the detailed technology.

【0003】ここでは、この文献中に記載された回路の
うち、本発明に最も近い動作をするTフリップフロップ
と呼ばれる基本回路について説明する。
Here, among the circuits described in this document, a basic circuit called a T flip-flop which operates closest to the present invention will be described.

【0004】図8は従来の超伝導磁束量子回路の構成を
示す等価回路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a conventional superconducting magnetic flux quantum circuit.

【0005】図8において、従来の超伝導磁束量子回路
は、2つの出力端F0、F1間に直列に接続されたイン
ダクタンスL11〜L14と、インダクタンスL12、
L13の接続部と接地電位間に接続される抵抗器Rと、
インダクタンスL11、L12の接続部と接地電位間に
接続されたジョセフソン接合J11と、インダクタンス
L11、L12の接続部とインダクタンスL15の一端
間に接続されたジョセフソン接合J12と、インダクタ
ンスL13、L14の接続部と接地電位間に接続された
ジョセフソン接合J13と、インダクタンスL13、L
14の接続部とインダクタンスL15の一端間に接続さ
れたジョセフソン接合J14とによって構成されてい
る。なお、インダクタンスL15の他端は端子Aと接続
され、インダクタンスL11、L12の接続部からはバ
イアス電流Ibが供給される。
In FIG. 8, a conventional superconducting flux quantum circuit includes inductances L11 to L14 connected in series between two output terminals F0 and F1, and inductances L12 and L12.
A resistor R connected between the connection of L13 and the ground potential;
Josephson junction J11 connected between the connection between the inductances L11 and L12 and the ground potential, Josephson junction J12 connected between the connection between the inductances L11 and L12 and one end of the inductance L15, and connection between the inductances L13 and L14 Josephson junction J13 connected between the section and the ground potential, and inductances L13 and L13.
14 and a Josephson junction J14 connected between one end of the inductance L15. Note that the other end of the inductance L15 is connected to the terminal A, and a bias current Ib is supplied from a connection between the inductances L11 and L12.

【0006】なお、図8に示した超伝導ループを構成す
るインダクタンスL12、L13の値、及びジョセフソ
ン接合J11、J13の超伝導臨界電流値は、端子Aか
らSFQパルスが入力されたときに磁束量子(Φ)1
個分の磁束を蓄えることができるようにそれぞれ設定さ
れている。
The values of the inductances L12 and L13 constituting the superconducting loop and the superconducting critical current of the Josephson junctions J11 and J13 shown in FIG. Quantum (Φ 0 ) 1
Each is set so as to be able to store the magnetic flux for each piece.

【0007】また、超伝導ループに時計回りに電流が流
れている状態を“1”とし、反時計回りに電流が流れて
いる状態を“0”とすると、図8の超伝導ループは
“1”または“0”の2つの状態をとることができる。
If the state where a current is flowing clockwise through the superconducting loop is "1" and the state where a current is flowing counterclockwise is "0", the superconducting loop in FIG. "Or" 0 ".

【0008】このような構成において、例えば、超伝導
ループが最初に“0”の状態にあるとき、端子AからS
FQパルスが入力されると、ジョセフソン接合J11に
は超伝導ループに流れている電流と同じ向きにSFQパ
ルスが供給され、ジョセフソン接合J13には流れてい
る電流と逆向きにSFQパルスが供給される。
In such a configuration, for example, when the superconducting loop is initially in the "0" state, the terminals A to S
When the FQ pulse is input, the SFQ pulse is supplied to the Josephson junction J11 in the same direction as the current flowing in the superconducting loop, and the SFQ pulse is supplied to the Josephson junction J13 in the opposite direction to the current flowing. Is done.

【0009】このとき、ジョセフソン接合J11にはそ
の超伝導臨界電流値を越える電流が流れるため超伝導状
態から電圧状態にスイッチして流れている電流を遮断す
る。したがって、出力端F0にSFQパルスが発生する
と共に、超伝導ループに流れている電流の向きが時計回
りに変わるため、超伝導ループは“0”から“1”の状
態に切り替わる。
At this time, since a current exceeding the superconducting critical current value flows through the Josephson junction J11, the current is switched from the superconducting state to the voltage state and the flowing current is cut off. Therefore, the SFQ pulse is generated at the output terminal F0 and the direction of the current flowing in the superconducting loop changes clockwise, so that the superconducting loop switches from "0" to "1".

【0010】この状態で、再び端子AからSFQパルス
が入力されると、今度は超伝導ループが“1”の状態で
あるため、ジョセフソン接合J11には超伝導ループに
流れている電流と逆向きにSFQパルスが供給され、ジ
ョセフソン接合J13には流れている電流と同じ向きに
SFQパルスが供給される。
In this state, when the SFQ pulse is input again from the terminal A, the current flowing through the superconducting loop is reversed in the Josephson junction J11 because the superconducting loop is in the "1" state. The SFQ pulse is supplied in the direction, and the SFQ pulse is supplied to the Josephson junction J13 in the same direction as the flowing current.

【0011】このとき、ジョセフソン接合J13にはそ
の超伝導臨界電流値を越える電流が流れるため超伝導状
態から電圧状態にスイッチして流れている電流を遮断す
る。したがって、出力端F1にSFQパルスが発生する
と共に、超伝導ループに流れている電流の向きが反時計
回りに変わるため、超伝導ループは“1”から“0”の
状態に切り替わる。
At this time, since a current exceeding the superconducting critical current value flows through the Josephson junction J13, the current is switched from the superconducting state to the voltage state and the flowing current is cut off. Therefore, the SFQ pulse is generated at the output terminal F1, and the direction of the current flowing in the superconducting loop changes counterclockwise, so that the superconducting loop switches from “1” to “0”.

【0012】このように、図8に示した従来の超伝導磁
束量子回路は、SFQパルスが入力されるたびに超伝導
ループの状態が変化し、2つの出力端F0及びF1から
交互にパルスを発生する。また、このとき端子Aから入
力するSFQパルスの周期を一定にすると、入力したS
FQパルスの2倍の周期のパルスが出力端F0、F1か
らそれぞれ発生する。
As described above, in the conventional superconducting flux quantum circuit shown in FIG. 8, the state of the superconducting loop changes every time the SFQ pulse is input, and the pulse is alternately output from the two output terminals F0 and F1. Occur. At this time, if the period of the SFQ pulse input from the terminal A is fixed, the input SQ
Pulses having a period twice as long as the FQ pulse are generated from the output terminals F0 and F1.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の超伝導磁束量子回路では、入力したSFQ
パルスの2倍の周期のパルスしか発生させることができ
なかった。また、パルスのエネルギーを増幅することが
できないため、回路の応用範囲が少ないという問題があ
った。
However, in the conventional superconducting flux quantum circuit as described above, the input SFQ
Only a pulse having a period twice as long as the pulse could be generated. In addition, since the pulse energy cannot be amplified, there is a problem that the application range of the circuit is small.

【0014】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、入力し
たパルスの周期に対して任意の倍数の周期のパルスを発
生させることができ、かつ増幅機能も備えた超伝導磁束
量子回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can generate a pulse having an arbitrary multiple of the period of an input pulse. It is another object of the present invention to provide a superconducting magnetic flux quantum circuit having an amplifying function.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の超伝導磁束量子回路は、一端が信号入力端に接
続され、他端が接地された第1のジョセフソン接合と、
一端が信号出力端に接続され、他端が接地された第2の
ジョセフソン接合と、前記信号入力端と前記信号出力端
の間に接続されたインダクタンスと、を有し、前記第1
のジョセフソン接合はマッカンバ定数が1程度のオーバ
ーダンピング状態で動作するように設定され、前記第2
のジョセフソン接合はマッカンバ定数が数10程度の
ンダーダンピング状態で動作するように設定されたもの
である。
To achieve the above object, a superconducting flux quantum circuit according to the present invention comprises: a first Josephson junction having one end connected to a signal input end and the other end grounded;
A second Josephson junction having one end connected to the signal output end and the other end grounded, and an inductance connected between the signal input end and the signal output end;
Josephson junction is set to operate in an over-damping state with a Mackamba constant of about 1 , and the second
The Josephson junction is set so as to operate in an underdamping state having a Mackamba constant of about several tens .

【0016】このとき、前記第1のジョセフソン接合の
超伝導臨界電流値、前記第2のジョセフソン接合の超伝
導臨界電流値、及び前記インダクタンスの値が、前記第
1のジョセフソン接合、前記第2のジョセフソン接合、
及び前記インダクタンスから成る超伝導ループによっ
て、少なくとも磁束量子1個分の磁束を蓄えることがで
きる値にそれぞれ設定されていてもよい。
At this time, the value of the superconducting critical current of the first Josephson junction, the value of the superconducting critical current of the second Josephson junction, and the value of the inductance are the same as those of the first Josephson junction, A second Josephson junction,
And a value that can store at least one magnetic flux quantum by the superconducting loop including the inductance.

【0017】また、前記信号入力端から所定のバイアス
電流が供給されていてもよく、前記信号入力端及び前記
信号出力端から所定のバイアス電流がそれぞれ供給され
ていてもよい。
A predetermined bias current may be supplied from the signal input terminal, and a predetermined bias current may be supplied from the signal input terminal and the signal output terminal.

【0018】さらに、前記第2のジョセフソン接合と磁
気的に結合する位置に配置され、前記第2のジョセフソ
ン接合の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入
力される制御配線を有していてもよく、前記第2のジョ
セフソン接合に代えて、自身が有するジョセフソン接合
の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入力され
る制御配線を備えたSQUIDを有していてもよい。
Further, there is provided a control wiring disposed at a position magnetically coupled to the second Josephson junction and to which a control signal for changing a superconducting critical current value of the second Josephson junction is inputted. And a SQUID having a control wiring to which a control signal for changing a superconducting critical current value of the Josephson junction included therein is input, instead of the second Josephson junction. Is also good.

【0019】本発明の超伝導磁束量子回路の他の構成
は、一端が信号入力端に接続され、他端が接地された第
1のジョセフソン接合と、一端が第1の信号出力端に接
続され、他端が接地された第2のジョセフソン接合と、
前記信号入力端と前記第1の信号出力端の間に接続され
た第1のインダクタンスと、一端が第2の信号出力端に
接続され、他端が接地された第3のジョセフソン接合
と、前記信号入力端と前記第2の信号出力端の間に接続
された第2のインダクタンスと、を有し、前記第1のジ
ョセフソン接合はマッカンバ定数が1程度のオーバーダ
ンピング状態で動作するように設定され、前記第2のジ
ョセフソン接合はマッカンバ定数が数10程度のアンダ
ーダンピング状態で動作するように設定され、前記第3
のジョセフソン接合はマッカンバ定数が数10程度の
ンダーダンピング状態で動作するように設定されたもの
である。
Another configuration of the superconducting magnetic flux quantum circuit according to the present invention includes a first Josephson junction having one end connected to a signal input end and the other end grounded, and one end connected to a first signal output end. A second Josephson junction, the other end of which is grounded;
A first inductance connected between the signal input end and the first signal output end, a third Josephson junction having one end connected to the second signal output end and the other end grounded; A second inductance connected between the signal input terminal and the second signal output terminal, wherein the first Josephson junction operates in an overdamping state with a Mackamba constant of about 1. The second Josephson junction is set so as to operate in an under-damping state having a Mackamba constant of about several tens, and the third Josephson junction is set in the third Josephson junction.
The Josephson junction is set so as to operate in an underdamping state having a Mackamba constant of about several tens .

【0020】このとき、前記第1のジョセフソン接合の
超伝導臨界電流値、前記第2のジョセフソン接合の超伝
導臨界電流値、前記第3のジョセフソン接合の超伝導臨
界電流値、前記第1のインダクタンスの値、及び前記第
2のインダクタンスの値が、前記第1のジョセフソン接
合、前記第2のジョセフソン接合、及び前記第1のイン
ダクタンスから成る第1の超伝導ループによって、少な
くとも磁束量子1個分の磁束を蓄えることができる値に
それぞれ設定され、前記第1のジョセフソン接合、前記
第3のジョセフソン接合、及び前記第2のインダクタン
スから成る第2の超伝導ループによって、少なくとも磁
束量子1個分の磁束を蓄えることができる値にそれぞれ
設定されていてもよい。
At this time, the superconducting critical current value of the first Josephson junction, the superconducting critical current value of the second Josephson junction, the superconducting critical current value of the third Josephson junction, The value of the inductance of 1 and the value of the second inductance are at least fluxed by the first superconducting loop consisting of the first Josephson junction, the second Josephson junction, and the first inductance. Each of the first and second Josephson junctions, the third Josephson junction, and the second inductance formed by the second superconducting loop are each set to a value capable of storing a magnetic flux of one quantum. It may be set to a value that can store magnetic flux for one magnetic flux quantum.

【0021】また、前記信号入力端から所定のバイアス
電流が供給されていてもよく、前記信号入力端、前記第
1の信号出力端、及び前記第2の信号出力端からそれぞ
れ所定のバイアス電流が供給されていてもよい。
Further, a predetermined bias current may be supplied from the signal input terminal, and a predetermined bias current is supplied from the signal input terminal, the first signal output terminal, and the second signal output terminal, respectively. It may be supplied.

【0022】さらに、前記第2のジョセフソン接合と磁
気的に結合する位置に配置され、前記第2のジョセフソ
ン接合の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入
力される制御配線を有していてもよく、前記第3のジョ
セフソン接合と磁気的に結合する位置に配置され、前記
第3のジョセフソン接合の超伝導臨界電流値を変えるた
めの制御信号が入力される制御配線を有していてもよ
い。
Further, there is provided a control wiring arranged at a position magnetically coupled to the second Josephson junction and to which a control signal for changing a superconducting critical current value of the second Josephson junction is inputted. A control line, which is arranged at a position magnetically coupled to the third Josephson junction and to which a control signal for changing a superconducting critical current value of the third Josephson junction is inputted. You may have.

【0023】また、前記第2のジョセフソン接合に代え
て、自身が有するジョセフソン接合の超伝導臨界電流値
を変えるための制御信号が入力される制御配線を備えた
SQUIDを有していてもよく、前記第3のジョセフソ
ン接合に代えて、自身が有するジョセフソン接合の超伝
導臨界電流値を変えるための制御信号が入力される制御
配線を備えたSQUIDを有していてもよい。
In addition, in place of the second Josephson junction, there may be provided an SQUID having a control wiring for inputting a control signal for changing a superconducting critical current value of the Josephson junction included therein. Alternatively, instead of the third Josephson junction, an SQUID including a control wiring to which a control signal for changing a superconducting critical current value of the Josephson junction included in the third Josephson junction may be input may be provided.

【0024】上記のように構成された超伝導磁束量子回
路は、第1のジョセフソン接合がオーバーダンピング状
態で動作するように設定され、第2のジョセフソン接合
がアンダーダンピング状態で動作するように設定されて
いるため、信号入力端からパルスが入力される度に磁束
量子1個分の磁束が超伝導ループに蓄えられる。
In the superconducting magnetic flux quantum circuit configured as described above, the first Josephson junction is set to operate in an overdamping state, and the second Josephson junction is operated in an underdamping state. Since it is set, each time a pulse is input from the signal input terminal, one magnetic flux quantum is stored in the superconducting loop.

【0025】ここで、超伝導ループを構成するジョセフ
ソン接合の超伝導臨界電流値、及びインダクタンスの値
を、少なくとも磁束量子1個分の磁束を蓄えることがで
きる値にそれぞれ設定しておけば、磁束を蓄えることが
できなくなった時点で、それまでに蓄えられていた磁束
に相当するエネルギーを有するパルスが信号出力端から
出力される。
Here, if the superconducting critical current value and the inductance value of the Josephson junction forming the superconducting loop are set to values that can store at least one magnetic flux quantum, When the magnetic flux can no longer be stored, a pulse having energy corresponding to the magnetic flux stored so far is output from the signal output terminal.

【0026】また、第2のジョセフソン接合に結合させ
た制御配線、または第2のジョセフソン接合に代えて制
御配線を備えたSQUIDを有することで、超伝導ルー
プを構成するジョセフソン接合の超伝導臨界電流値が制
御信号によって変更可能になるため、超伝導ループによ
って蓄えることができる磁束量(磁束量子n個分:nは
正数)を制御信号によって変更することができる。
Also, by having a control wiring coupled to the second Josephson junction or an SQUID having a control wiring instead of the second Josephson junction, the superconducting loop of the Josephson junction constituting the superconducting loop is provided. Since the conduction critical current value can be changed by the control signal, the amount of magnetic flux (n flux quantum: n is a positive number) that can be stored by the superconducting loop can be changed by the control signal.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0028】(第1実施例)図1は本発明の超伝導磁束
量子回路の第1実施例の構成を示す等価回路図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a superconducting magnetic flux quantum circuit according to the present invention.

【0029】図1において、本実施例の超伝導磁束量子
回路は、入力電圧(直流)に応じた一定周期のSFQパ
ルスを出力するDC/SFQコンバータ1と、DC/S
FQコンバータ1の出力端と接地電位間に直列に接続さ
れたインダクタンスL1、及びダンピング抵抗Rd2
と、DC/SFQコンバータ1の出力端と接地電位間に
並列に接続されたジョセフソン接合J1、及びダンピン
グ抵抗Rd1と、DC/SFQコンバータ1の出力端と
直流電源DC間に接続されたバイアスフィード抵抗Rb
1と、インダクタンスL1及びダンピング抵抗Rd2の
接続部と接地電位間に接続されたジョセフソン接合J2
とによって構成されている。
Referring to FIG. 1, a superconducting magnetic flux quantum circuit according to the present embodiment includes a DC / SFQ converter 1 that outputs a SFQ pulse having a constant cycle corresponding to an input voltage (DC), and a DC / SQ converter.
An inductance L1 connected in series between the output terminal of the FQ converter 1 and the ground potential, and a damping resistor Rd2
And a Josephson junction J1 connected in parallel between the output terminal of the DC / SFQ converter 1 and the ground potential, and a damping resistor Rd1, and a bias feed connected between the output terminal of the DC / SFQ converter 1 and the DC power supply DC. Resistance Rb
1 and a Josephson junction J2 connected between the connection between the inductance L1 and the damping resistor Rd2 and the ground potential.
And is constituted by.

【0030】ここで、ジョセフソン接合J1は、並列に
接続されたダンピング抵抗Rd1の値によってマッカン
バ定数β=1程度のオーバーダンピング状態で動作する
ように設定されている。また、ジョセフソン接合J2
は、並列に接続されたダンピング抵抗Rd2の値によっ
てマッカンバ定数β=数10程度のアンダーダンピング
状態で動作するように設定されている。
Here, the Josephson junction J1 is set so as to operate in an over-damping state with a Mackamba constant β of about 1 depending on the value of the damping resistor Rd1 connected in parallel. Also, Josephson junction J2
Is set so as to operate in an under-damping state with a Mackamba constant β of about several tens depending on the value of the damping resistor Rd2 connected in parallel.

【0031】また、超伝導ループを構成するインダクタ
ンスL1の値、及びジョセフソン接合J1、J2の超伝
導臨界電流値は、磁束量子(Φ)n個分(nは正数)
の磁束を蓄えることができるように設定されている。な
お、超伝導ループに流れる電流は蓄えられている磁束
(磁束量子(Φ)の数)の増加に伴って増大する。し
たがって、超伝導ループに蓄えることができる磁束量子
(Φ)の数は予め設定されたジョセフソン接合J1、
J2の超伝導臨界電流値によって決定される。
Further, the value of the inductance L1 constituting the superconducting loop and the superconducting critical current value of the Josephson junctions J1 and J2 are n flux quantum (Φ 0 ) (n is a positive number).
Is set to be able to store the magnetic flux. The current flowing in the superconducting loop increases as the stored magnetic flux (the number of magnetic flux quantum (Φ 0 )) increases. Therefore, the number of magnetic flux quanta (Φ 0 ) that can be stored in the superconducting loop is determined by a preset Josephson junction J1,
It is determined by the superconducting critical current value of J2.

【0032】ここでは、ジョセフソン接合J1に供給す
るバイアス電流を、例えば、直流電源DC及びバイアス
フィード抵抗Rb1の値によって、その超伝導臨界電流
値の50%に設定する。
Here, the bias current supplied to the Josephson junction J1 is set to 50% of the superconducting critical current value by, for example, the values of the DC power supply DC and the bias feed resistor Rb1.

【0033】このような構成において、次に図1に示し
た超伝導磁束量子回路の動作について図2を参照して説
明する。
Next, the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0034】図2は図1に示した超伝導磁束量子回路の
動作の様子を示す波形図である。図2に示した動作波形
はシミュレーション結果を示したものであり、図2
(a)はDC/SFQコンバータ1の出力波形(超伝導
磁束量子回路の入力)を示し、図2(b)は超伝導ルー
プのインダクタンスL1に流れる電流波形(ループ電
流)を示し、図2(c)はダンピング抵抗Rd2に流れ
る電流波形(超伝導磁束量子回路の出力)を示してい
る。
FIG. 2 is a waveform chart showing the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. The operation waveforms shown in FIG. 2 show simulation results.
2A shows an output waveform of the DC / SFQ converter 1 (input of the superconducting magnetic flux quantum circuit), and FIG. 2B shows a current waveform (loop current) flowing through the inductance L1 of the superconducting loop. c) shows a current waveform (output of the superconducting magnetic flux quantum circuit) flowing through the damping resistor Rd2.

【0035】なお、以下では、超伝導ループで磁束量子
(Φ)4個分の磁束を蓄えることができるように(n
=4)、インダクタンスL1の値、及びジョセフソン接
合J1、J2の超伝導臨界電流値がそれぞれ設定されて
いる場合で説明する。
It is to be noted that the following description will be made so that the magnetic flux for four magnetic flux quanta (Φ 0 ) can be stored in the superconducting loop (n
= 4), the value of the inductance L1, and the superconducting critical current value of the Josephson junctions J1 and J2 are respectively set.

【0036】図2(a)に示すように、DC/SFQコ
ンバータ1からSFQパルスが一定周期で出力され、ジ
ョセフソン接合J1に供給されると、ジョセフソン接合
J1がマッカンバ定数β=1程度のオーバーダンピング
状態で動作するように設定されているため、超伝導ルー
プはSFQパルスが入力される度に磁束量子(Φ)1
個分の磁束を蓄える。
As shown in FIG. 2A, when the SFQ pulse is output from the DC / SFQ converter 1 at a constant period and supplied to the Josephson junction J1, the Josephson junction J1 has a McCumber constant β of about 1 Since the superconducting loop is set so as to operate in the over-damping state, the superconducting loop generates a magnetic flux quantum (Φ 0 ) 1 every time the SFQ pulse is input.
The magnetic flux for each piece is stored.

【0037】このとき、図2(b)に示すように、超伝
導ループに流れる電流は蓄えられた磁束(磁束量子(Φ
)の個数分)にしたがって階段状に増大し、ジョセフ
ソン接合J2の超伝導臨界電流値を越えた時点、すなわ
ち蓄えられた磁束量子(Φ)の数が超伝導ループのL
I積を越えた時点で、ジョセフソン接合J2は電圧状態
にスイッチする。
At this time, as shown in FIG. 2 (b), the current flowing through the superconducting loop is the stored magnetic flux (magnetic flux quantum (Φ
0 ), and when the value exceeds the superconducting critical current value of the Josephson junction J2, that is, the number of stored magnetic flux quanta (Φ 0 ) becomes L of the superconducting loop.
When the I product is exceeded, Josephson junction J2 switches to a voltage state.

【0038】ここで、ジョセフソン接合J2はマッカン
バ定数β=数10程度のアンダーダンピング状態で動作
するように設定されているため、ジョセフソン接合J2
が電圧状態にスイッチすると、超伝導ループに蓄えられ
ていた磁束が一度に吐き出され、図2(c)に示すよう
にダンピング抵抗Rd2にパルス電流が発生する。
Here, the Josephson junction J2 is set so as to operate in an under-damping state with a Mackamba constant β of about several tens, so that the Josephson junction J2
Switches to the voltage state, the magnetic flux stored in the superconducting loop is discharged at a time, and a pulse current is generated in the damping resistor Rd2 as shown in FIG. 2 (c).

【0039】上述したように、本実施例では超伝導ルー
プのLI積が4Φに設定されているため、磁束量子
(Φ)5個分の磁束が超伝導ループに加わった時点で
ジョセフソン接合J2が電圧状態にスイッチする。した
がって、超伝導磁束量子回路に入力したSFQパルスの
周期に対して5倍の周期のパルスが出力される。また、
この時に出力されるパルスは4Φのエネルギーを持っ
ているため、入力したSFQパルスのエネルギー(1Φ
)に対して4倍に増幅されたエネルギーを持つパルス
を得ることができる。
As described above, since the LI product of the superconducting loop is set to 4Φ 0 in this embodiment, when the magnetic flux equivalent to five flux quanta (Φ 0 ) is applied to the superconducting loop, Josephson Junction J2 switches to the voltage state. Therefore, a pulse having a period five times the period of the SFQ pulse input to the superconducting flux quantum circuit is output. Also,
Because it has an energy of pulses 4Fai 0 output at this time, it inputted SFQ pulse of energy (1.phi
It is possible to obtain a pulse having an energy which is four times as large as that of 0 ).

【0040】したがって、本実施例の超伝導磁束量子回
路によれば、入力したパルスの周期に対して5倍の周期
を持ち、かつエネルギーが4倍に増幅されたパルスを得
ることができる。これにより増幅機能を有する1/5分
周回路を容易に実現することができる。
Therefore, according to the superconducting magnetic flux quantum circuit of this embodiment, it is possible to obtain a pulse having a period five times as long as the period of the input pulse and having a four-fold increase in energy. Thus, a 1/5 frequency divider having an amplifying function can be easily realized.

【0041】なお、本実施例の超伝導磁束量子回路で
は、ジョセフソン接合J1がマッカンバ定数β=1程度
のオーバーダンピング状態で動作するようにダンピング
抵抗Rd1を並列に接続し、ジョセフソン接合J2がマ
ッカンバ定数β=数10程度のアンダーダンピング状態
で動作するようにダンピング抵抗Rd2を並列に接続し
ているが、例えば、高温超伝導体からなるジョセフソン
接合のように、接合自体の特性でマッカンバ定数の値を
上記のように設定することができれば、ダンピング抵抗
を接続することなく同様の効果を得ることができる。
In the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present embodiment, a damping resistor Rd1 is connected in parallel so that the Josephson junction J1 operates in an overdamping state with a Mackamba constant β of about 1, and the Josephson junction J2 is connected. The damping resistor Rd2 is connected in parallel so as to operate in an underdamping state of about several tens of Mackamba constants β. For example, as in a Josephson junction made of a high-temperature superconductor, the Mackamba constant is determined by the characteristics of the junction itself. Can be set as described above, the same effect can be obtained without connecting a damping resistor.

【0042】また、本実施例の超伝導磁束量子回路で
は、超伝導ループのLI積を4Φに設定しているが、
LI積を任意の値(nΦ)に設定してもよい。このよ
うにすることで、容易に1/(n+1)分周回路を実現
することができる。
Further, superconducting flux quantum circuit of this embodiment is set to LI product of the superconductive loop 4Fai 0,
The LI product may be set to an arbitrary value (nΦ 0 ). By doing so, a 1 / (n + 1) frequency dividing circuit can be easily realized.

【0043】(第2実施例)次に、本発明の超伝導磁束
量子回路の第2実施例について図面を参照して説明す
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0044】図3は本発明の超伝導磁束量子回路の第2
実施例の構成を示す等価回路図である。
FIG. 3 shows a second embodiment of the superconducting flux quantum circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating a configuration of an example.

【0045】図3において、本実施例の超伝導磁束量子
回路は、第1実施例の超伝導磁束量子回路の構成にバイ
アスフィード抵抗Rb2を追加した構成である。すなわ
ち、インダクタンスL1とダンピング抵抗Rd2の接続
部にバイアスフィード抵抗Rb2の一端が接続され、バ
イアスフィード抵抗Rb2の他端は第2の直流電源DC
2に接続されている。また、バイアスフィード抵抗Rb
1の他端には第1の直流電源DC1が接続されている。
その他の構成は第1実施例と同様であるため、その説明
は省略する。
In FIG. 3, the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present embodiment has a configuration obtained by adding a bias feed resistor Rb2 to the configuration of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the first embodiment. That is, one end of the bias feed resistor Rb2 is connected to the connection between the inductance L1 and the damping resistor Rd2, and the other end of the bias feed resistor Rb2 is connected to the second DC power supply DC.
2 are connected. Also, the bias feed resistance Rb
The other end of 1 is connected to a first DC power supply DC1.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0046】なお、第1実施例と同様に、ジョセフソン
接合J1は、並列に接続されたダンピング抵抗Rd1の
値によってマッカンバ定数β=1程度のオーバーダンピ
ング状態で動作するように設定されている。また、ジョ
セフソン接合J2は、並列に接続されたダンピング抵抗
Rd2の値によってマッカンバ定数β=数10程度のア
ンダーダンピング状態で動作するように設定されてい
る。また、ジョセフソン接合J1及びJ2に供給するバ
イアス電流は、例えば、第1の直流電源DC1とバイア
スフィード抵抗Rb1、及び第2の直流電流DC2とバ
イアスフィード抵抗Rb1の値によって、各ジョセフソ
ン接合の超伝導臨界電流値の50%にそれぞれ設定す
る。
As in the first embodiment, the Josephson junction J1 is set so as to operate in an over-damping state with a Mackamba constant β of about 1 by the value of the damping resistor Rd1 connected in parallel. The Josephson junction J2 is set so as to operate in an under-damping state with a Mackamba constant β = about several tens depending on the value of the damping resistor Rd2 connected in parallel. The bias current supplied to the Josephson junctions J1 and J2 depends on the values of the first DC power supply DC1 and the bias feed resistance Rb1, and the second DC current DC2 and the bias feed resistance Rb1, for example. Each is set to 50% of the superconducting critical current value.

【0047】このような構成において、次に図3に示し
た超伝導磁束量子回路の動作について図4を参照して説
明する。
Next, the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.

【0048】図4は図3に示した超伝導磁束量子回路の
動作の様子を示す波形図である。図4に示した動作波形
はシミュレーション結果を示したものであり、図4
(a)はDC/SFQコンバータの出力波形(超伝導磁
束量子回路の入力)を示し、図4(b)は超伝導ループ
のインダクタンスL1に流れる電流波形(ループ電流)
を示し、図4(c)はダンピング抵抗Rd2に流れる電
流波形(超伝導磁束量子回路の出力)を示している。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. The operation waveforms shown in FIG. 4 show simulation results.
4A shows an output waveform of the DC / SFQ converter (input of the superconducting flux quantum circuit), and FIG. 4B shows a current waveform (loop current) flowing through the inductance L1 of the superconducting loop.
FIG. 4C shows the waveform of the current flowing through the damping resistor Rd2 (the output of the superconducting magnetic flux quantum circuit).

【0049】なお、以下では、第1実施例と同様に、超
伝導ループで磁束量子(Φ)4個分の磁束を蓄えるこ
とができるように(n=4)、インダクタンスL1の
値、及びジョセフソン接合J1、J2の超伝導臨界電流
値がそれぞれ設定されている場合で説明する。
In the following, similarly to the first embodiment, the value of the inductance L1 and the value of the inductance L1 are set so that the magnetic flux for four flux quanta (Φ 0 ) can be stored in the superconducting loop (n = 4). The case where the superconducting critical current values of the Josephson junctions J1 and J2 are respectively set will be described.

【0050】図4(a)に示すように、DC/SFQコ
ンバータからSFQパルスが一定周期で出力され、ジョ
セフソン接合J1に供給されると、第1実施例と同様に
ジョセフソン接合J1がマッカンバ定数β=1程度のオ
ーバーダンピング状態で動作するように設定されている
ため、超伝導ループはSFQパルスが入力される度に磁
束量子(Φ)1個分の磁束を蓄える。
As shown in FIG. 4A, when a SF / Q pulse is output from the DC / SFQ converter at a constant period and supplied to the Josephson junction J1, the Josephson junction J1 is connected to the MacKamba as in the first embodiment. Since the superconducting loop is set to operate in an overdamping state with a constant β = 1, the superconducting loop stores a magnetic flux for one magnetic flux quantum (Φ 0 ) every time an SFQ pulse is input.

【0051】このとき、図4(b)に示すように、超伝
導ループに流れる電流は蓄えられた磁束(磁束量子(Φ
)の個数分)にしたがって階段状に増大する。ジョセ
フソン接合J2にはバイアスフィード抵抗Rb2を介し
て直流のバイアス電流が供給されているため、このバイ
アス電流に、階段状に増大する電流を加えた電流がジョ
セフソン接合J2の超伝導臨界電流値を越えた時点、す
なわち蓄えられた磁束量子(Φ)の数が超伝導ループ
のLI積を越えた時点で、ジョセフソン接合J2は電圧
状態にスイッチする。
At this time, as shown in FIG. 4B, the current flowing through the superconducting loop is the stored magnetic flux (magnetic flux quantum (Φ
0 ), the number increases stepwise. Since a direct current bias current is supplied to the Josephson junction J2 via the bias feed resistor Rb2, a current obtained by adding a stepwise increasing current to this bias current becomes a superconducting critical current value of the Josephson junction J2. , That is, when the number of stored flux quanta (Φ 0 ) exceeds the LI product of the superconducting loop, the Josephson junction J2 switches to a voltage state.

【0052】ジョセフソン接合J2は第1実施例と同様
にマッカンバ定数β=数10程度のアンダーダンピング
状態で動作するように設定されているため、ジョセフソ
ン接合J2が電圧状態にスイッチすると、超伝導ループ
に蓄えられていた磁束が一度に吐き出され、図4(c)
に示すようにダンピング抵抗Rd2にパルス電流が発生
する。また、同時に超伝導ループにはそれまでとは逆向
きの磁束が蓄えられ、図4(b)に示すように超伝導ル
ープに流れる電流が反転する。なお、超伝導ループに蓄
えられる逆向きの磁束の大きさは、ジョセフソン接合J
2のバイアス電流値、及びダンピング抵抗Rd2の値に
依存する。
Since the Josephson junction J2 is set so as to operate in an under-damping state with a Mackamba constant β = several tens as in the first embodiment, when the Josephson junction J2 is switched to a voltage state, the superconductivity is reduced. The magnetic flux stored in the loop is discharged at a time, and FIG.
As shown in the figure, a pulse current is generated in the damping resistor Rd2. At the same time, a magnetic flux in the opposite direction is stored in the superconducting loop, and the current flowing in the superconducting loop is reversed as shown in FIG. The magnitude of the reverse magnetic flux stored in the superconducting loop is determined by the Josephson junction J
2 and the value of the damping resistor Rd2.

【0053】上述したように、本実施例では超伝導ルー
プのLI積が4Φに設定されているため、最初は磁束
量子(Φ)3個分の磁束が超伝導ループに蓄えられた
時点でジョセフソン接合J2が電圧状態にスイッチし、
ダンピング抵抗Rd2にパルス電流が発生する。しかし
ながら、同時に磁束量子(Φ)2個分の逆向きの磁束
が超伝導ループに蓄えられるため、次にジョセフソン接
合J2を電圧状態にスイッチさせるためには、磁束量子
(Φ)5個分の磁束を超伝導ループで蓄える必要があ
る。したがって、以降は第1実施例と同様に入力したパ
ルスの周期に対して5倍の周期のパルスが出力される。
As described above, in this embodiment, since the LI product of the superconducting loop is set to 4Φ 0 , the time when three magnetic fluxes (Φ 0 ) are initially stored in the superconducting loop is determined. And the Josephson junction J2 switches to the voltage state,
A pulse current is generated in the damping resistor Rd2. However, at the same time, two magnetic flux quanta (Φ 0 ) in the opposite direction are stored in the superconducting loop, so that in order to switch the Josephson junction J2 to the voltage state, five magnetic flux quanta (Φ 0 ) are required. It is necessary to store the minute magnetic flux in a superconducting loop. Therefore, thereafter, as in the first embodiment, a pulse having a cycle five times as long as the cycle of the input pulse is output.

【0054】よって、本実施例の超伝導磁束量子回路
は、第1実施例と同様に1/5分周回路を容易に実現す
ることができる。さらに、本実施例のように超伝導ルー
プに正負両方向の磁束を蓄えさせることで、第1実施例
に比べて回路定数の変動に対する動作マージンが広くな
る。
Therefore, the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present embodiment can easily realize a 1/5 frequency-dividing circuit as in the first embodiment. Further, by storing the magnetic flux in both the positive and negative directions in the superconducting loop as in the present embodiment, the operation margin with respect to the variation of the circuit constant becomes wider than in the first embodiment.

【0055】なお、本実施例の構成においても、第1実
施例と同様に接合自体の特性でマッカンバ定数の値を上
記のように設定することができれば、ダンピング抵抗を
接続することなく同様の効果を得ることができる。さら
に、超伝導ループのLI積を任意の値(nΦ)に設定
すれば、1/(n+1)分周回路を容易に実現すること
ができる。
In the structure of the present embodiment, if the value of the Mackamba constant can be set as described above by the characteristics of the junction itself as in the first embodiment, the same effect can be obtained without connecting a damping resistor. Can be obtained. Furthermore, if the LI product of the superconducting loop is set to an arbitrary value (nΦ 0 ), a 1 / (n + 1) frequency dividing circuit can be easily realized.

【0056】(第3実施例)次に、本発明の超伝導磁束
量子回路の第3実施例について図面を参照して説明す
る。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0057】図5は本発明の超伝導磁束量子回路の第3
実施例の構成を示す等価回路図である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the superconducting flux quantum circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram illustrating a configuration of an example.

【0058】図5において、本実施例の超伝導磁束量子
回路は、第2実施例の超伝導磁束量子回路の構成に、イ
ンダクタンスL1、インダクタンスL3、及びジョセフ
ソン接合J3からなる第2の超伝導ループを追加した構
成である。すなわち、DC/SFQコンバータの出力端
と接地電位間にインダクタンスL2、及びダンピング抵
抗Rd3が直列に接続され、インダクタンスL2及びダ
ンピング抵抗Rd3の接続部と接地電位間にはジョセフ
ソン接合J3が接続されている。また、インダクタンス
L2及びダンピング抵抗Rd3の接続部にはバイアスフ
ィード抵抗Rb3の一端が接続され、バイアスフィード
抵抗Rb3の他端は第3の直流電源DC3に接続されて
いる。その他の構成は第2実施例と同様であるため、そ
の説明は省略する。
In FIG. 5, the superconducting magnetic flux quantum circuit according to the present embodiment is different from the superconducting magnetic flux quantum circuit according to the second embodiment in that the second superconducting flux quantum circuit comprises an inductance L1, an inductance L3, and a Josephson junction J3. This is a configuration in which a loop is added. That is, the inductance L2 and the damping resistor Rd3 are connected in series between the output terminal of the DC / SFQ converter and the ground potential, and the Josephson junction J3 is connected between the connection point of the inductance L2 and the damping resistor Rd3 and the ground potential. I have. One end of a bias feed resistor Rb3 is connected to a connection between the inductance L2 and the damping resistor Rd3, and the other end of the bias feed resistor Rb3 is connected to a third DC power supply DC3. The other configuration is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted.

【0059】なお、ジョセフソン接合J1は、並列に接
続されたダンピング抵抗Rd1の値によってマッカンバ
定数β=1程度のオーバーダンピング状態で動作するよ
うに設定されている。また、ジョセフソン接合J2は、
並列に接続されたダンピング抵抗Rd2の値によってマ
ッカンバ定数β=数10程度のアンダーダンピング状態
で動作するように設定されている。同様に、ジョセフソ
ン接合J3は、並列に接続されたダンピング抵抗Rd3
の値によってマッカンバ定数β=数10程度のアンダー
ダンピング状態で動作するように設定されている。
It should be noted that the Josephson junction J1 is set to operate in an over-damping state with a Mackamba constant β of about 1 depending on the value of the damping resistor Rd1 connected in parallel. Josephson junction J2 is
According to the value of the damping resistor Rd2 connected in parallel, it is set so as to operate in an under-damping state where the Mackamba constant β = about several tens. Similarly, the Josephson junction J3 is connected to a damping resistor Rd3 connected in parallel.
Is set so as to operate in an under-damping state with a Mackamba constant β = about several tens.

【0060】また、第1の超伝導ループを構成するイン
ダクタンスL1の値、及びジョセフソン接合J1、J2
の超伝導臨界電流値は、磁束量子(Φ)n個分(nは
正数)の磁束を蓄えることができるように設定されてい
る。同様に、第2の超伝導ループを構成するインダクタ
ンスL2の値、及びジョセフソン接合J1、J3の超伝
導臨界電流値は、磁束量子(Φ)n個分(nは正数)
の磁束を蓄えることができるように設定されている。
Further, the value of the inductance L1 constituting the first superconducting loop, and the Josephson junctions J1, J2
Is set so that magnetic flux of n magnetic flux quanta (Φ 0 ) (n is a positive number) can be stored. Similarly, the value of the inductance L2 constituting the second superconducting loop and the superconducting critical current value of the Josephson junctions J1 and J3 are equivalent to n flux quantum (Φ 0 ) (n is a positive number).
Is set to be able to store the magnetic flux.

【0061】また、ジョセフソン接合J1、J2及びJ
3に供給するバイアス電流は、第1の直流電源DC1と
バイアスフィード抵抗Rb1、第2の直流電流DC2と
バイアスフィード抵抗Rb1、及び第3の直流電源DC
3とバイアスフィード抵抗Rb3の値によって、それぞ
れジョセフソン接合の超伝導臨界電流値の50%に設定
する。
Further, Josephson junctions J1, J2 and J
The bias current supplied to the first DC power supply DC1 and the bias feed resistance Rb1, the second DC current DC2 and the bias feed resistance Rb1, and the third DC power supply DC
3 and the value of the bias feed resistance Rb3, respectively, are set to 50% of the superconducting critical current value of the Josephson junction.

【0062】このような構成において、次に図5に示し
た超伝導磁束量子回路の動作について図6を参照して説
明する。
Next, the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG.

【0063】図6は図5に示した超伝導磁束量子回路の
動作の様子を示す波形図である。図6に示した動作波形
はシミュレーション結果を示したものであり、図6
(a)は、DC/SFQコンバータの出力波形(超伝導
磁束量子回路の入力)を示し、図6(b)は第1の超伝
導ループのインダクタンスL1に流れる電流波形(ルー
プ電流1)を示し、図6(c)は第1の超伝導ループの
出力であるダンピング抵抗Rd2に流れる電流波形(超
伝導磁束量子回路の出力1)を示している。さらに、図
6(d)は第2の超伝導ループのインダクタンスL2に
流れる電流波形(ループ電流2)を示し、図6(e)は
第2の超伝導ループの出力であるダンピング抵抗Rd3
に流れる電流波形(超伝導磁束量子回路の出力2)を示
している。
FIG. 6 is a waveform chart showing the operation of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG. The operation waveform shown in FIG. 6 shows a simulation result.
(A) shows an output waveform of the DC / SFQ converter (input of the superconducting flux quantum circuit), and FIG. 6 (b) shows a current waveform (loop current 1) flowing through the inductance L1 of the first superconducting loop. FIG. 6C shows a current waveform (output 1 of the superconducting magnetic flux quantum circuit) flowing through the damping resistor Rd2, which is the output of the first superconducting loop. FIG. 6D shows a current waveform (loop current 2) flowing through the inductance L2 of the second superconducting loop, and FIG. 6E shows a damping resistor Rd3 which is the output of the second superconducting loop.
Of the current flowing through the superconducting flux quantum circuit (output 2).

【0064】なお、以下では、第1の超伝導ループで磁
束量子(Φ)2個分の磁束を蓄えることができるよう
に(n=2)、インダクタンスL1の値、及びジョセフ
ソン接合J1、J2の超伝導臨界電流値がそれぞれ設定
され、第2の超伝導ループで磁束量子(Φ)4個分の
磁束を蓄えることができるように(n=4)、インダク
タンスL2の値、及びジョセフソン接合J1、J3の超
伝導臨界電流値がそれぞれ設定されている場合で説明す
る。
In the following, the value of the inductance L1 and the value of the Josephson junction J1, J2, J3, and J4 are set so that two magnetic flux quanta (Φ 0 ) can be stored in the first superconducting loop (n = 2). The superconducting critical current value of J2 is set, and the value of the inductance L2 and the value of Joseph are set so that the magnetic flux for four flux quanta (Φ 0 ) can be stored in the second superconducting loop (n = 4). The case where the superconducting critical current values of the son junctions J1 and J3 are set respectively will be described.

【0065】図6(a)に示すように、DC/SFQコ
ンバータからSFQパルスが一定周期で出力され、ジョ
セフソン接合J1に供給されると、ジョセフソン接合J
1がマッカンバ定数β=1程度のオーバーダンピング状
態で動作するように設定されているため、第1の超伝導
ループはSFQパルスが入力される度に磁束量子
(Φ )1個分の磁束を蓄える。
As shown in FIG. 6A, the DC / SFQ
An SFQ pulse is output from the inverter at regular intervals,
When supplied to the Sefson junction J1, the Josephson junction J
1 is an over-damping state with Mackamba constant β = 1
The first superconductivity because it is set to operate in
The loop generates a flux quantum every time an SFQ pulse is input.
0) Store one magnetic flux.

【0066】このとき、図6(b)に示すように、第1
の超伝導ループに流れる電流は蓄えられた磁束(磁束量
子(Φ)の個数分)にしたがって階段状に増大する。
ジョセフソン接合J2にはバイアスフィード抵抗Rb2
を介して直流のバイアス電流が供給されているため、こ
のバイアス電流に、階段状に増大する電流を加えた電流
がジョセフソン接合J2の超伝導臨界電流値を越えた時
点、すなわち蓄えられた磁束量子(Φ)の数が第1の
超伝導ループのLI積を越えた時点で、ジョセフソン接
合J2は電圧状態にスイッチする。
At this time, as shown in FIG.
The current flowing in the superconducting loop increases stepwise according to the stored magnetic flux (the number of magnetic flux quanta (Φ 0 )).
A bias feed resistor Rb2 is connected to the Josephson junction J2.
, A current obtained by adding a stepwise increasing current to the bias current exceeds the superconducting critical current value of the Josephson junction J2, that is, the accumulated magnetic flux. When the number of quanta (Φ 0 ) exceeds the LI product of the first superconducting loop, Josephson junction J2 switches to a voltage state.

【0067】ジョセフソン接合J2はマッカンバ定数β
=数10程度のアンダーダンピング状態で動作するよう
に設定されているため、ジョセフソン接合J2が電圧状
態にスイッチすると、第1の超伝導ループに蓄えられて
いた磁束が一度に吐き出され、図6(c)に示すように
ダンピング抵抗Rd2にパルス電流が発生する。また、
同時に第1の超伝導ループにはそれまでとは逆向きの磁
束が蓄えられ、図6(b)に示すように第1の超伝導ル
ープに流れる電流が反転する。なお、第1の超伝導ルー
プに蓄えられる逆向きの磁束の大きさは、ジョセフソン
接合J2のバイアス電流値、及びダンピング抵抗Rd2
の値に依存する。
The Josephson junction J2 has a Mackamba constant β
When the Josephson junction J2 is switched to the voltage state, the magnetic flux stored in the first superconducting loop is discharged at a time when the Josephson junction J2 is switched to the voltage state. As shown in (c), a pulse current is generated in the damping resistor Rd2. Also,
At the same time, the first superconducting loop stores a magnetic flux in a direction opposite to that of the first superconducting loop, and the current flowing in the first superconducting loop is inverted as shown in FIG. The magnitude of the reverse magnetic flux stored in the first superconducting loop depends on the bias current value of the Josephson junction J2 and the damping resistance Rd2.
Depends on the value of

【0068】一方、図6(d)に示すように、SFQパ
ルスがジョセフソン接合J1に供給されると、第2の超
伝導ループに流れる電流も第1の超伝導ループと同様に
蓄えられた磁束(磁束量子(Φ)の個数分)にしたが
って階段状に増大する。ジョセフソン接合J3にはバイ
アスフィード抵抗Rb3を介して直流のバイアス電流が
供給されているため、このバイアス電流に、階段状に増
大する電流を加えた電流がジョセフソン接合J3の超伝
導臨界電流値を越えた時点、すなわち蓄えられた磁束量
子(Φ)の数が第2の超伝導ループのLI積を越えた
時点で、ジョセフソン接合J3は電圧状態にスイッチす
る。
On the other hand, as shown in FIG. 6D, when the SFQ pulse was supplied to the Josephson junction J1, the current flowing in the second superconducting loop was stored similarly to the first superconducting loop. It increases stepwise according to the magnetic flux (the number of magnetic flux quanta (Φ 0 )). Since a direct current bias current is supplied to the Josephson junction J3 via the bias feed resistor Rb3, a current obtained by adding a stepwise increasing current to the bias current becomes a superconducting critical current value of the Josephson junction J3. , Ie, when the number of stored flux quanta (Φ 0 ) exceeds the LI product of the second superconducting loop, the Josephson junction J3 switches to a voltage state.

【0069】ジョセフソン接合J3はマッカンバ定数β
=数10程度のアンダーダンピング状態で動作するよう
に設定されているため、ジョセフソン接合J3が電圧状
態にスイッチすると、第2の超伝導ループに蓄えられて
いた磁束が一度に吐き出され、図6(e)に示すように
ダンピング抵抗Rd3にパルス電流が発生する。また、
同時に第2の超伝導ループにはそれまでとは逆向きの磁
束が蓄えられ、図6(d)に示すように超伝導ループに
流れる電流が反転する。なお、第2の超伝導ループに蓄
えられる逆向きの磁束の大きさは、ジョセフソン接合J
3のバイアス電流値、及びダンピング抵抗Rd3の値に
依存する。
The Josephson junction J3 has a Mackamba constant β
When the Josephson junction J3 is switched to the voltage state, the magnetic flux stored in the second superconducting loop is discharged at a time when the Josephson junction J3 is switched to the voltage state. As shown in (e), a pulse current is generated in the damping resistor Rd3. Also,
At the same time, a magnetic flux in the opposite direction is stored in the second superconducting loop, and the current flowing in the superconducting loop is reversed as shown in FIG. The magnitude of the reverse magnetic flux stored in the second superconducting loop is determined by the Josephson junction J
3 and the value of the damping resistor Rd3.

【0070】上述したように、本実施例では第1の超伝
導ループのLI積が2Φに設定され、第2の超伝導ル
ープのLI積が4Φに設定されているため、第2実施
例と同様に第1の超伝導ループからは入力したパルスの
周期の3倍の周期のパルスが出力され、第2の超伝導ル
ープからは入力したパルスの周期の5倍の周期のパルス
が出力される。
[0070] As described above, in this embodiment LI product of the first superconducting loop is set to 2 [phi 0, since the LI product of the second superconducting loop is set to 4Fai 0, the second embodiment As in the example, the first superconducting loop outputs a pulse having a cycle three times the cycle of the input pulse, and the second superconducting loop outputs a pulse having a cycle five times the cycle of the input pulse. Is done.

【0071】したがって、本実施例の超伝導磁束量子回
路によれば、1つの回路から2つの異なった周期を有す
るパルスを同時に得ることができる。
Therefore, according to the superconducting magnetic flux quantum circuit of this embodiment, two pulses having different periods can be simultaneously obtained from one circuit.

【0072】なお、本実施例では、2つの超伝導ループ
を並列に接続した構成を示したが、さらに多くの超伝導
ループを並列に接続した構成にしてもよい。この場合、
より多くの異なった周期を有するパルスを同時に得るこ
とができる。
In this embodiment, the configuration in which two superconducting loops are connected in parallel is shown, but a configuration in which more superconducting loops are connected in parallel may be adopted. in this case,
Pulses with more different periods can be obtained simultaneously.

【0073】(第4実施例)図7は本発明の超伝導磁束
量子回路の第4実施例の構成を示す等価回路図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention.

【0074】本実施例の超伝導磁束量子回路は、第1実
施例の超伝導磁束量子回路のジョセフソン接合J2を、
制御線を有するSQUID(Superconducting Quantum
Interference Device)に置き換えた構成である。その
他の構成は第1実施例と同様であるため、その説明は省
略する。
The superconducting magnetic flux quantum circuit of the present embodiment is obtained by connecting the Josephson junction J2 of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the first embodiment to
SQUID (Superconducting Quantum) with control line
Interference Device). The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0075】図7に示すように、SQUID2は、直列
に接続されたインダクタンスL3、L4と、インダクタ
ンスL3、L4と並列に接続されたダンピング抵抗Rd
4と、ダンピング抵抗Rd4の両端にそれぞれ一端が接
続され、他端が接地されたジョセフソン接合J4、J5
とによって構成されている。なお、SQUID2が有す
るインダクタンスL3、L4と磁気的に結合する位置
に、直列に接続されたインダクタンスL5、L6が配置
され、インダクタンスL6と接続されないインダクタン
スL5の端子は接地電位と接続され、インダクタンスL
5と接続されないインダクタンスL6の端子はバイアス
フィード抵抗Rd4を介して制御電源(DC4)に接続
されている。
As shown in FIG. 7, SQUID2 includes inductances L3 and L4 connected in series, and a damping resistor Rd connected in parallel with inductances L3 and L4.
And Josephson junctions J4 and J5, one ends of which are connected to both ends of a damping resistor Rd4 and the other end is grounded.
And is constituted by. Inductors L5 and L6 connected in series are arranged at positions magnetically coupled to the inductances L3 and L4 of the SQUID2. The terminals of the inductance L5 not connected to the inductance L6 are connected to the ground potential,
The terminal of the inductance L6 that is not connected to 5 is connected to the control power supply (DC4) via the bias feed resistance Rd4.

【0076】図7に示したSQUID2では、インダク
タンスL5、L6を有する制御配線に供給する制御電流
の値を変えることで、インダクタンスL3、L4に流れ
る電流が変わり、ジョセフソン接合J4、J5の超伝導
臨界電流値を変化させることができる。
In the SQUID 2 shown in FIG. 7, by changing the value of the control current supplied to the control wiring having the inductances L5 and L6, the current flowing through the inductances L3 and L4 changes and the superconductivity of the Josephson junctions J4 and J5 changes. The critical current value can be changed.

【0077】したがって、インダクタンスL1、ジョセ
フソン接合J1、及びSQUID2からなる超伝導ルー
プのLI積を、SQUID2の制御電流によって変える
ことができるため、超伝導ループで蓄えることができる
磁束の大きさ(磁束量子(Φ )の数)を変えることが
可能になり、出力パルスの周期を任意に変化させること
ができる。
Therefore, the inductance L1 and jose
Superconducting loop consisting of Fuson junction J1 and SQUID2
LI product is changed by the control current of SQUID2
Can be stored in a superconducting loop
The magnitude of the magnetic flux (flux quantum (Φ 0Can change the number))
It is possible to arbitrarily change the period of the output pulse
Can be.

【0078】例えば、カウンタによって本実施例の超伝
導磁束量子回路から出力されるパルス数を読み取れば、
制御電圧として入力したアナログ電圧に対応するデジタ
ル量の値を得ることができる。すなわち、本実施例の超
伝導磁束量子回路を用いれば、A/D(アナログ/デジ
タル)変換回路を構成することもできる。
For example, if the number of pulses output from the superconducting magnetic flux quantum circuit of this embodiment is read by a counter,
A digital value corresponding to the analog voltage input as the control voltage can be obtained. That is, if the superconducting magnetic flux quantum circuit of this embodiment is used, an A / D (analog / digital) conversion circuit can be configured.

【0079】なお、本実施例では、第1実施例で示した
ジョセフソン接合J2を、ジョセフソン接合の超伝導臨
界電流値を効率よく変化させることができるSQUID
に置き換えた構成を示したが、ジョセフソン接合J2に
制御配線を磁気的に結合させ、その超伝導臨界電流値を
変化させる構成にしてもよい。
In this embodiment, the Josephson junction J2 shown in the first embodiment is replaced by a SQUID capable of efficiently changing the superconducting critical current value of the Josephson junction.
However, the control wiring may be magnetically coupled to the Josephson junction J2 to change the superconducting critical current value.

【0080】また、第1実施例で示した回路だけでな
く、第2実施例で示したジョセフソン接合J2をSQU
IDに置き換えてもよく、第3実施例で示したジョセフ
ソン接合J2、J3をそれぞれSQUIDに置き換えて
も本実施例と同様の効果を得ることができる。
Further, not only the circuit shown in the first embodiment but also the Josephson junction J2 shown in the second embodiment
The same effect as that of the present embodiment can be obtained by replacing the Josephson junctions J2 and J3 shown in the third embodiment with SQUIDs.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

【0082】第1のジョセフソン接合がオーバーダンピ
ング状態で動作するように設定され、第2のジョセフソ
ン接合がアンダーダンピング状態で動作するように設定
されていることで、信号入力端からパルスが入力される
度に磁束量子1個分の磁束が超伝導ループに蓄えられる
ため、入力されたパルスの個数を超伝導ループに蓄えら
れた磁束の大きさによって記憶することができる。
When the first Josephson junction is set to operate in the over-damping state and the second Josephson junction is set to operate in the under-damping state, a pulse is input from the signal input terminal. Each time the magnetic flux of one flux quantum is stored in the superconducting loop, the number of input pulses can be stored according to the magnitude of the magnetic flux stored in the superconducting loop.

【0083】また、超伝導ループを構成するジョセフソ
ン接合の超伝導臨界電流値、及びインダクタンスの値
を、少なくとも磁束量子1個分の磁束を蓄えることがで
きる値にそれぞれ設定しておくことで、磁束を蓄えるこ
とができなくなった時点で、それまでに蓄えられていた
磁束に相当するエネルギーを有するパルスが信号出力端
から出力されるため、入力したパルスの周期に対して所
望の倍数の周期を持ち、かつエネルギーが増幅されたパ
ルスを得ることができる。したがって、増幅機能を有す
る分周回路を容易に実現することができる。
By setting the superconducting critical current value and the inductance value of the Josephson junction forming the superconducting loop to values that can store at least one magnetic flux quantum, When the magnetic flux can no longer be stored, a pulse having energy corresponding to the magnetic flux stored up to that point is output from the signal output terminal. It is possible to obtain a pulse having the energy and the amplified energy. Therefore, a frequency dividing circuit having an amplifying function can be easily realized.

【0084】また、信号入力端及び信号出力端から所定
のバイアス電流をそれぞれ供給することで、信号入力端
からのみ所定のバイアス電流を供給する場合に比べて回
路定数の変動に対する動作マージンが広くなる。
Further, by supplying a predetermined bias current from the signal input terminal and the signal output terminal, respectively, the operation margin with respect to the variation of the circuit constant is widened as compared with the case where the predetermined bias current is supplied only from the signal input terminal. .

【0085】さらに、第2のジョセフソン接合、または
第3のジョセフソン接合と磁気的に結合する位置に配置
され、第2のジョセフソン接合、または第3のジョセフ
ソン接合の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が
入力される制御配線を有することで、超伝導ループのL
I積を、制御信号によって変えることができるため、超
伝導ループで蓄えることができる磁束の大きさを変える
ことが可能になり、出力パルスの周期を任意に変化させ
ることができる。
Further, the superconducting critical current value of the second Josephson junction or the third Josephson junction is arranged at a position magnetically coupled to the second Josephson junction or the third Josephson junction. Having a control wiring to which a control signal for changing
Since the I product can be changed by the control signal, the magnitude of the magnetic flux that can be stored in the superconducting loop can be changed, and the period of the output pulse can be arbitrarily changed.

【0086】特に、第2のジョセフソン接合、または第
3のジョセフソン接合に代えて、制御配線を備えたSQ
UIDを有することで、効率よく超伝導ループのLI積
を変えることができる。
In particular, an SQ having control wiring instead of the second Josephson junction or the third Josephson junction
By having the UID, the LI product of the superconducting loop can be changed efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超伝導磁束量子回路の第1実施例の構
成を示す等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention.

【図2】図1に示した超伝導磁束量子回路の動作の様子
を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation state of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG.

【図3】本発明の超伝導磁束量子回路の第2実施例の構
成を示す等価回路図である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention.

【図4】図3に示した超伝導磁束量子回路の動作の様子
を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform chart showing an operation state of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG.

【図5】本発明の超伝導磁束量子回路の第3実施例の構
成を示す等価回路図である。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a third embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention.

【図6】図5に示した超伝導磁束量子回路の動作の様子
を示す波形図である。
6 is a waveform chart showing an operation state of the superconducting magnetic flux quantum circuit shown in FIG.

【図7】本発明の超伝導磁束量子回路の第4実施例の構
成を示す等価回路図である。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the superconducting magnetic flux quantum circuit of the present invention.

【図8】従来の超伝導磁束量子回路の構成を示す等価回
路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a conventional superconducting magnetic flux quantum circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 DC/SFQコンバータ 2 SQUID L1〜L6 インダクタンス J1〜J5 ジョセフソン接合 Rb1〜Rb4 バイアスフィード抵抗 Rd1〜Rd4 ダンピング抵抗 1 DC / SFQ converter 2 SQUID L1 to L6 Inductance J1 to J5 Josephson junction Rb1 to Rb4 Bias feed resistance Rd1 to Rd4 Damping resistance

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一端が信号入力端に接続され、他端が接
地された第1のジョセフソン接合と、 一端が信号出力端に接続され、他端が接地された第2の
ジョセフソン接合と、 前記信号入力端と前記信号出力端の間に接続されたイン
ダクタンスと、 を有し、 前記第1のジョセフソン接合はマッカンバ定数が1程度
オーバーダンピング状態で動作するように設定され、 前記第2のジョセフソン接合はマッカンバ定数が数10
程度のアンダーダンピング状態で動作するように設定さ
れた超伝導磁束量子回路。
A first Josephson junction having one end connected to a signal input end and the other end grounded; a second Josephson junction connected to one end to a signal output end and the other end grounded; And an inductance connected between the signal input terminal and the signal output terminal, wherein the first Josephson junction has a Mackamba constant of about 1.
It is set to operate in the over damping state, the second Josephson junction number Makkanba constant 10
A superconducting flux quantum circuit set to operate in a degree of underdamping.
【請求項2】 前記第1のジョセフソン接合の超伝導臨
界電流値、前記第2のジョセフソン接合の超伝導臨界電
流値、及び前記インダクタンスの値が、 前記第1のジョセフソン接合、前記第2のジョセフソン
接合、及び前記インダクタンスから成る超伝導ループに
よって、少なくとも磁束量子1個分の磁束を蓄えること
ができる値にそれぞれ設定された 請求項1記載の超伝導
磁束量子回路。
2. The superconducting junction of the first Josephson junction.
Field current value, superconducting critical voltage of the second Josephson junction
The flow value and the inductance value are equal to the first Josephson junction and the second Josephson junction;
Junction and superconducting loop consisting of the inductance
Therefore, storing magnetic flux for at least one magnetic flux quantum
The superconducting magnetic flux quantum circuit according to claim 1, wherein the superconducting magnetic flux quantum circuits are set to values that can be obtained .
【請求項3】 前記信号入力端から所定のバイアス電流
が供給される請求項1または2記載の超伝導磁束量子回
路。
3. A predetermined bias current from the signal input terminal.
3. The superconducting flux quantum circuit according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記信号入力端及び前記信号出力端から
所定のバイアス電流がそれぞれ供給される請求項または
2記載の超伝導磁束量子回路。
4. The signal input terminal and the signal output terminal
Claims wherein a predetermined bias current is respectively supplied or
3. The superconducting magnetic flux quantum circuit according to 2.
【請求項5】 前記第2のジョセフソン接合と磁気的に
結合する位置に配置され、前記第2のジョセフソン接合
の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入力され
る制御配線を有する請求項1乃至4のいずれか1項記載
超伝導磁束量子回路。
5. The method according to claim 5, wherein said second Josephson junction is magnetically coupled to said second Josephson junction.
A second Josephson junction disposed at a coupling position;
Control signal to change the superconducting critical current value of
The control wiring according to claim 1, further comprising:
A superconducting flux quantum circuit.
【請求項6】 前記第2のジョセフソン接合に代えて、 自身が有するジョセフソン接合の超伝導臨界電流値を変
えるための制御信号が入力される制御配線を備えたSQ
UIDを有する請求項1乃至5のいずれか1項記載の
伝導磁束量子回路。
6. A superconducting critical current value of a Josephson junction included therein is changed in place of the second Josephson junction.
SQ provided with a control wiring to which a control signal for receiving
The superconducting magnetic flux quantum circuit according to any one of claims 1 to 5, having a UID .
【請求項7】 一端が信号入力端に接続され、他端が接
地された第1のジョセフソン接合と、 一端が第1の信号出力端に接続され、他端が接地された
第2のジョセフソン接合と、 前記信号入力端と前記第1の信号出力端の間に接続され
た第1のインダクタンスと、 一端が第2の信号出力端に接続され、他端が接地された
第3のジョセフソン接合と、 前記信号入力端と前記第2の信号出力端の間に接続され
た第2のインダクタンスと、 を有し、 前記第1のジョセフソン接合はマッカンバ定数が1程度
オーバーダンピング状態で動作するように設定され、 前記第2のジョセフソン接合はマッカンバ定数が数10
程度のアンダーダンピング状態で動作するように設定さ
れ、 前記第3のジョセフソン接合はマッカンバ定数が数10
程度のアンダーダンピング状態で動作するように設定さ
れた超伝導磁束量子回路。
7. A first Josephson junction having one end connected to the signal input end and the other end grounded, and a second Josephson connected at one end to the first signal output end and the other end grounded. A third junction, one end of which is connected to the second signal output terminal and the other end of which is grounded; and a first junction connected between the signal input terminal and the first signal output terminal. And a second inductance connected between the signal input end and the second signal output end, wherein the first Josephson junction has a Mackamba constant of about 1
It is set to operate in the over damping state, the second Josephson junction number Makkanba constant 10
Is set to operate in underdamped condition degree, the third Josephson junction number Makkanba constant 10
A superconducting flux quantum circuit set to operate in a degree of underdamping.
【請求項8】 前記第1のジョセフソン接合の超伝導臨
界電流値、前記第2のジョセフソン接合の超伝導臨界電
流値、前記第3のジョセフソン接合の超伝導臨界電流
値、前記第1のインダクタンスの値、及び前記第2のイ
ンダクタンスの値が、 前記第1のジョセフソン接合、前記第2のジョセフソン
接合、及び前記第1のインダクタンスから成る第1の超
伝導ループによって、少なくとも磁束量子1個分の磁束
を蓄えることができる値にそれぞれ設定され、 前記第1のジョセフソン接合、前記第3のジョセフソン
接合、及び前記第2のインダクタンスから成る第2の超
伝導ループによって、少なくとも磁束量子1個分の磁束
を蓄えることができる値にそれぞれ設定された請求項7
記載の 超伝導磁束量子回路。
8. The superconducting junction of the first Josephson junction.
Field current value, superconducting critical voltage of the second Josephson junction
Current value, superconducting critical current of the third Josephson junction
Value, the value of the first inductance, and the value of the second inductance.
The value of the conductance is the first Josephson junction, the second Josephson junction,
A first superjunction comprising a junction and the first inductance
The magnetic flux of at least one flux quantum by the conduction loop
Are set to values capable of storing the first Josephson junction and the third Josephson junction, respectively.
A second superjunction comprising a junction and the second inductance
The magnetic flux of at least one flux quantum by the conduction loop
8. A value which is set to a value that can store
A superconducting flux quantum circuit as described .
【請求項9】 前記信号入力端から所定のバイアス電流
が供給される請求項7または8記載の超伝導磁束量子回
路。
9. A predetermined bias current from the signal input terminal.
9. The superconducting magnetic flux quantum circuit according to claim 7, wherein:
【請求項10】 前記信号入力端、前記第1の信号出力
端、及び前記第2の 信号出力端からそれぞれ所定のバイ
アス電流が供給される請求項7または8記載の超伝導磁
束量子回路。
10. The signal input terminal and the first signal output.
From the second signal output terminal.
9. The superconducting magnetic flux quantum circuit according to claim 7, wherein an assembling current is supplied .
【請求項11】 前記第2のジョセフソン接合と磁気的
に結合する位置に配置され、前記第2のジョセフソン接
合の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入力さ
れる制御配線を有する請求項7乃至10のいずれか1項
記載の超伝導磁束量子回路。
11. The second Josephson junction and a magnetic field
And the second Josephson contact
Control signal to change the superconducting critical current
The control wiring according to any one of claims 7 to 10, further comprising:
A superconducting flux quantum circuit as described .
【請求項12】 前記第3のジョセフソン接合と磁気的
に結合する位置に配置され、前記第3のジョセフソン接
合の超伝導臨界電流値を変えるための制御信号が入力さ
れる制御配線を有する請求項7乃至11のいずれか1項
記載の超伝導磁束量子回路。
12. The third Josephson junction and magnetically
The third Josephson connection
Control signal to change the superconducting critical current
The control wiring according to any one of claims 7 to 11, comprising:
A superconducting flux quantum circuit as described .
【請求項13】 前記第2のジョセフソン接合に代え
て、 自身が有するジョセフソン接合の超伝導臨界電流値を変
えるための制御信号が入力される制御配線を備えたSQ
UIDを有する請求項7乃至12のいずれか1項記載の
超伝導磁束量子回路。
13. The method according to claim 12, wherein said second Josephson junction is replaced with said second Josephson junction.
Te, varying the superconducting critical current value of the Josephson junction having its own
SQ provided with a control wiring to which a control signal for receiving
The superconducting magnetic flux quantum circuit according to any one of claims 7 to 12, having a UID .
【請求項14】 前記第3のジョセフソン接合に代え
て、 自身が有するジョセフソン接合の超伝導臨界電流値を変
えるための制御信号が入力される制御配線を備えたSQ
UIDを有する請求項7乃至13のいずれか1項記載の
超伝導磁束量子回路。
14. The method according to claim 1, wherein said third Josephson junction is replaced with said third Josephson junction.
Te, varying the superconducting critical current value of the Josephson junction having its own
SQ provided with a control wiring to which a control signal for receiving
14. The superconducting magnetic flux quantum circuit according to claim 7, having a UID .
JP10061416A 1998-03-12 1998-03-12 Superconducting flux quantum circuit Expired - Fee Related JP3107034B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10061416A JP3107034B2 (en) 1998-03-12 1998-03-12 Superconducting flux quantum circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10061416A JP3107034B2 (en) 1998-03-12 1998-03-12 Superconducting flux quantum circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11261384A JPH11261384A (en) 1999-09-24
JP3107034B2 true JP3107034B2 (en) 2000-11-06

Family

ID=13170490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10061416A Expired - Fee Related JP3107034B2 (en) 1998-03-12 1998-03-12 Superconducting flux quantum circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3107034B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005328371A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Fujitsu Ltd Superconducting circuit
CN113934680B (en) * 2021-10-13 2024-03-01 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 On-chip two-bit gate system and implementation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11261384A (en) 1999-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Terzioglu et al. Complementary Josephson junction devices and circuits: a possible new approach to superconducting electronics
US6734699B1 (en) Self-clocked complementary logic
US10331163B1 (en) Superconducting integrated circuits with clock signals distributed via inductive coupling
US7554369B2 (en) Digital programmable frequency divider
US5191236A (en) System and circuits using josephson junctions
CA2225803C (en) Arrangement and method relating to digital information
JP2838596B2 (en) Superconducting toggle flip-flop circuit and counter circuit
JP2002344307A (en) Single flux quantum logic circuit and single flux quantum output converter circuit
US7750664B2 (en) Digital programmable phase generator
EP4106192A1 (en) Superconducting current source system
JP3107034B2 (en) Superconducting flux quantum circuit
CA3120018A1 (en) Josephson current source system
Lin et al. Timing circuits for RSFQ digital systems
US20070075752A1 (en) Digital programmable frequency divider
Radparvar et al. An integrated digital SQUID magnetometer with high sensitivity input
US20220311401A1 (en) Superconducting output amplifiers with interstage filters
Mizugaki Numerical demonstration of relaxation oscillation in a resistive superconducting quantum interference device with two nonhysteretic Josephson junctions
US11552610B2 (en) Superconducting output amplifier including compound DC-SQUIDs having both inputs driven by an input signal having the same phase
Harada et al. Quantum flux parametron
US20220326319A1 (en) Superconducting output amplifier having return to zero to non-return to zero converters
JP2871772B2 (en) Superconducting circuit
JP2000261307A (en) Superconducting nor circuit
JP2004072219A (en) Superconduction frequency divider circuit
Myoren et al. Proposal of a digital double relaxation oscillation SQUID
Terzioglu et al. Margins and yield in superconducting circuits with gain

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees