El recuento de uniones Josephson es el número de uniones Josephson en un chip de circuito integrado superconductor . Las uniones de Josephson son elementos de circuitos activos en circuitos superconductores. El recuento de uniones de Josephson es una medida de la complejidad del circuito o dispositivo, similar al recuento de transistores utilizado para los circuitos integrados de semiconductores.
Los ejemplos de circuitos que utilizan uniones Josephson incluyen circuitos digitales basados en lógica SFQ (por ejemplo, RSFQ , RQL , parametrón de flujo cuántico adiabático), circuitos de computación cuántica superconductores , circuitos analógicos superconductores , etc.
Circuitos integrados
Los circuitos integrados superconductores enumerados aquí deben haber sido fabricados y probados, pero no es necesario que estén disponibles comercialmente. El área de la viruta incluye la extensión completa de la viruta.
Referencia | Descripción | Recuento de cruces | Fecha | Fabricante | Proceso | Circuito [mm²] | Chip [mm²] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
[1] | Puerta RSFQ NOT | 13 | 1987 | Estado de Moscú U. | 10 µm , 5 MA / m², 2 Nb | 1.1 | ? |
CORE1α6 [2] | Microprocesador RSFQ , 8 bits | 6.319 | 2004 | Comité ejecutivo nacional | 2 µm, 25 MA / m² | 10,9 | ? |
SCRAM2 [3] | Microprocesador RSFQ, 8 bits | 8.197 | 2006 | SRL | 2 µm, 25 MA / m² | 15,3 | 25 |
CORE1γ [4] | Microprocesador RSFQ, 8 bits | 22.302 | 2007 | ISTEC | 2 µm, 25 MA / m² | 40,45 | 64 |
Rainier [5] | RSFQ, procesador QA de 128 qubit | 23,360 | 2010 | D-Wave , SVTC | 250 nm , 2,5 MA / m², [6] 6 Nb | 8 | 32 |
Vesubio | SFQ, procesador QA de 512 qubit | 96 000 | 2012 | D-Wave , SVTC | 250 nm, 2,5 MA / m², 6 Nb | 8 | 162 |
[7] | RSFQ, sumador de 16 bits | 12,785 | 2012 | SBU , AIST | 1 µm, 100 MA / m², 10 Nb | 8.5 | 29,75 |
[8] | Registro de desplazamiento de 8.192 bits | 32.800 | 2014 | SBU , MIT-LL | 500 nm, 100 MA / m², 8 Nb | 9 | 25 |
Washington (W1K) | SFQ, procesador QA de 2048 qubit | 128,472 | 2015 | D-Wave , ciprés | 250 nm, 2,5 MA / m², 6 Nb | 30,3 | 136 |
[9] | RQL , 2 registros de desplazamiento | 72,800 | 2015 | NGC , MIT-LL | 500 nm, 100 MA / m², 8 Nb | 9 | 25 |
[10] | Registro de desplazamiento de 16000 bits | 65.000 | 2016 | SBU, MIT-LL | 500 nm, 100 MA / m², 8 Nb | 12 | 25 |
[10] | Registro de desplazamiento de 36000 bits | 144.000 | 2016 | SBU, MIT-LL | 350 nm, 100 MA / m², 8 Nb | 15 | 25 |
[10] | 2022 registro de desplazamiento de 80 bits | 809,150 | 2016 | SBU, MIT-LL | 350 nm, 100 MA / m², 8 Nb | 64 | 100 |
Pegaso P16 | SFQ, procesador QA de 5640 qubit | 1.030.000 | 2020 | D-Wave , tecnología SkyWater | 250 nm, 2,5 MA / m², 6 Nb | 70,6 | ? |
La columna Maker puede incluir organizaciones que diseñaron y fabricaron el chip.
Información de la columna de proceso : ancho de línea mínimo, densidad de corriente crítica de la unión Josephson, número de capas superconductoras y materiales. Conversiones para unidades de densidad de corriente crítica: 1 MA / m 2 = 1 µ A / µm 2 = 100 A / cm 2 .
Memoria
La memoria es un dispositivo de almacenamiento de datos electrónicos , a menudo utilizado como memoria de computadora , en un solo chip de circuito integrado. Los circuitos integrados superconductores enumerados aquí deben haber sido fabricados y probados, pero no es necesario que estén disponibles comercialmente. El área de la viruta incluye la extensión completa de la viruta.
Referencia | Descripción | Recuento de cruces | Fecha | Fabricante | Proceso | Circuito [mm²] | Chip [mm²] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
[11] | ROM de 1024 bits , uniones NbN / MgO / NbN | 5.943 | 1990 | Laboratorio electrotécnico, Japón | 3 µm, 5,6 MA / m², 2 Nb + 1 entrada de Pb | ? | 17.25 |
[12] | RAM de 4096 bits | 23,488 | 2005 | ISTEC | 1 µm, 100 MA / m², 10 Nb | 5.5 | ? |
Referencias
- ^ Koshelets V, Likharev K, Migulin V, Mukhanov O, Ovsyannikov G, Semenov V, Serpuchenko I, Vystavkin A (1987). "Realización experimental de un circuito lógico cuántico resistivo de flujo único". IEEE Trans. Magn . 23 (2): 755–758. Código Bibliográfico : 1987ITM .... 23..755K . doi : 10.1109 / TMAG.1987.1064953 .
- ^ Tanaka M, Kondo T, Nakajima N, Kawamoto T, Yamanashi Y, Kamiya Y, Akimoto A, Fujimaki A, Hayakawa H, Yoshikawa N, Terai H, Hashimoto Y, Yorozu S (2005). "Demostración de un microprocesador cuántico de flujo único utilizando líneas de transmisión pasivas". IEEE Trans. Apl. Supercond . 15 (2): 400–404. Código bibliográfico : 2005ITAS ... 15..400T . doi : 10.1109 / TASC.2005.849860 . hdl : 10131/899 . S2CID 21115527 .
- ^ Nobumori Y, Nishigai T, Nakamiya K, Yoshikawa N, Fujimaki A, Terai H, Yorozu S (2007). "Diseño e implementación de un microprocesador SFQ totalmente asíncrono: SCRAM2". IEEE Trans. Apl. Supercond . 17 (2): 478–481. Código bibliográfico : 2007ITAS ... 17..478N . doi : 10.1109 / TASC.2007.898658 . hdl : 10131/4241 . S2CID 42842976 .
- ^ Tanaka M, Yamanashi Y, Irie N, Park HJ, Iwasaki S, Takagi K, Taketomi K, Fujimaki A, Yoshikawa N, Terai H, Yorozu S (2007). "Diseño e implementación de un microprocesador cuántico de flujo único en serie de 8 bits canalizado con memorias caché". Supercond. Sci. Technol . 20 (11): S305 – S309. Código Bibliográfico : 2007SuScT..20S.305T . doi : 10.1088 / 0953-2048 / 20/11 / S01 .
- ^ Johnson MW, Bunyk P, Maibaum F, Tolkacheva E, Berkley AJ, Chapple EM, Harris R, Johansson J, Lanting T, Perminov I, Ladizinsky E, Oh T, Rose G (2010). "Un sistema de control escalable para un procesador de optimización cuántica adiabática superconductora". Supercond. Sci. Technol . 23 (6): 065004. arXiv : 0907.3757 . Código bibliográfico : 2010SuScT..23f5004J . doi : 10.1088 / 0953-2048 / 23/6/065004 . S2CID 16656122 .
- ^ Bunyk PI, Hoskinson EM, Johnson MW, Tolkacheva E, Altomare F, Berkley AJ, Harris R, Hilton JP, Lanting T, Przybysz AJ, Whittaker J (2014). "Consideraciones arquitectónicas en el diseño de un procesador de recocido cuántico superconductor". IEEE Trans. Apl. Supercond . 24 (4): 1700110. arXiv : 1401.5504 . Código bibliográfico : 2014ITAS ... 2418294B . doi : 10.1109 / TASC.2014.2318294 . S2CID 44902153 .
- ^ Dorojevets M, Ayala CL, Yoshikawa N, Fujimaki A (2010). "Sumador RSFQ de árbol disperso con canalización de ondas de 16 bits". IEEE Trans. Apl. Supercond . 23 (3): 1700605. doi : 10.1109 / TASC.2012.2233846 . S2CID 24955156 .
- ^ Semenov VK, Polyakov YA, Tolpygo SK (2015). "Nuevos circuitos digitales SFQ alimentados por CA". IEEE Trans. Apl. Supercond . 25 (3): 1–7. arXiv : 1412.6552 . Código Bibliográfico : 2015ITAS ... 2582665S . doi : 10.1109 / TASC.2014.2382665 . S2CID 29766710 .
- ^ Herr QP, Osborne J, Stoutimore MJA, Hearne H, Selig R, Vogel J, Min E, Talanov VV, Herr AY (2015). "Márgenes operativos reproducibles en un chip superconductor digital de 72 800 dispositivos". Supercond. Sci. Technol . 28 (12): 124003. arXiv : 1510.01220 . Código Bibliográfico : 2015SuScT..28l4003H . doi : 10.1088 / 0953-2048 / 28/12/124003 . S2CID 10139340 .
- ↑ a b c Semenov VK, Polyakov YA, Tolpygo SK (2016). "Registros de cambio con polarización CA como circuitos de referencia de procesos y herramienta de diagnóstico de captura de flujo", arXiv : 1701.03837 ; que se publicará en IEEE Trans. Apl. Supercond.
- ^ Aoyagi M, Nakagawa H, Kurosawa I, Takada S (1991). "Tecnología de fabricación Josephson LSI utilizando uniones de túnel NbN / MgO / NbN". IEEE Trans. Magn . 27 (2): 3180–3183. Código Bibliográfico : 1991ITM .... 27.3180A . doi : 10.1109 / 20.133887 .
- ^ Nagasawa S, Satoh T, Hinode K, Kitagawa Y, Hidaka M (2007). "Evaluación de rendimiento del proceso de fabricación multicapa de 10 kA / cm² Nb utilizando RAM superconductores convencionales". IEEE Trans. Apl. Supercond . 17 (2): 177–180. Código bibliográfico : 2007ITAS ... 17..177N . doi : 10.1109 / TASC.2007.898050 . S2CID 44057953 .