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利用 0 与 $\pi$ 约瑟夫森结的高密度超导逻辑电路

超导电性 2024-02-15 v1

摘要

超导电子学(SCE)是一种快速且高能效的技术,在克服传统 CMOS 电子学的缩放极限方面具有巨大潜力。然而,当今 SCE 面临的主要挑战在于其集成度,落后 CMOS 电路数个数量级。在本研究中,我们创新并仿真了一类基于 0 与 π\pi 约瑟夫森结中相移原理的新型逻辑族。快速相逻辑(FPL)通过结合半磁通与相逻辑,免除了对大电感环和分流电阻的需求。因此,约瑟夫森结(JJ)面积成为唯一限制集成密度的因素。以此范式设计的单元速度快,时钟到 Q 延迟约为 4ps,同时保持超过 50% 的参数容限。该逻辑能效高,可使 SCE 芯片的集成度至少提升 100×\times

关键词

引用

@article{arxiv.2308.12474,
  title  = {High-Density Superconductive Logic Circuits Utilizing 0 and $\pi$ Josephson Junctions},
  author = {Sasan Razmkhah and Massoud Pedram},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12474},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 16 figures