JPS6040595A - 超伝導記憶情報読出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の超伝導情報記憶回路に記憶されている
情報を読出す超伝導記憶情報読出回路に関する。

このような超伝導配憶情報読出回路として、従来、第１
図に示１次に述べる構成を右Ｊるものが提案されている
。

ずなわら、ジョセフソン接合索子Ｊど、制御線Ｃとを有
する複数ｎ個の入力用超伝導スイッチＧ＋　、Ｇｙ・・
・・・・・・・Ｇｎを有する。

また、ジョセフソン接合素子Ｊと、制御線Ｃとを有する
読出制御用超伝導スイッチＤを右Ｊる。

さらに、ジョはフソン接合素子Ｊど、２つの制御線Ｃ１
及びＣ２どを有する出力用超伝導スイッチ［とを右する
。

しかして、複数の入力用超伝導スイッチＧ１、Ｇ２・・
・・・・・・・Ｇｎの制御線Ｃが、複数の超伝導情報記
憶回路Ｍ＋　、Ｍ＋　・・・・・・・・・Ｍｎにそれぞ
れ結合されている。

この場合、超伝導情報記憶回路Ｍ＋（ｉ＝１．２・・・
・・・ｎ）は、制御線Ｓ１にＪ：つて制御されることに
よって、その超伝導情報記憶回路Ｍ、に情報が２値表示
で「１」で記憶されている場合、＝　５３− 人力用超伝導スイッチＧ１に出力を２値表示で１１」で
供給し、「０」で記憶されている場合、「２」て・「Ｏ
」で供給づ“るように構成されている。

また、複数の入力用超伝導スイッチＧ＋、Ｇ、・・・・
・・・・・Ｇ　Ｉ’ｌのジョセフソン接合素子Ｊが直列
に接続されて、第１の直列回路が形成されている。

さらに、読出制御用超伝導スイッチＤのジョセフソン接
合素子Ｊと、出力用超伝導スイッチ［の制御線Ｃ２どが
直列に接続されて、第２の直列回路が形成されている。

しかして、上述した第１及び第２の直列回路が並列に接
続されて、電源路Ｂ１１に介挿されている。

また、出力用超伝導スイッチＥのジョセフソン接合索子
Ｊが電源路Ｂ１２に介挿されている。

ざらに、読出制御用超伝導スイッチＤの制御線Ｃ及び出
力用超伏）９スイツチＥの制御線Ｃ１から、それぞれ入
力端ＴＴ１及びＴＩ２が導出ｚｌ　− されている。

また、出力用超伝導スイッチ［のジョセフソン接合素子
、Ｊの一端から、抵抗Ｒ３を介してΩ荷］−に到る出力
ＯＮ　Ｔ　Ｏが導出されている。

以上が、従来提案されている超伝導記憶情報読出回路の
構成である。

このような構成にＪ：れば、詳細説明は省略するが、次
の動作が１与られる。

すなわち、入力端Ｔ１１に制御信号を供給すれば、読出
制御用超伝導スイッチＤのジョセフソン接合素子Ｊが零
電圧状態から右電圧状態に転移し、入力用超伝導スイッ
チＧ、〜Ｇ１１に電流が流れ、このため、超伝導情報記
憶回路Ｍ１に情報が１１」で記憶されている場合、入力
用超伝導スイッチＧ１のジョセフソン接合素子、Ｊが零
電圧状態から有電圧状態に転移する。

この入力用超伝導スイッチＧ１のジョセフソン接合素子
Ｊが有電圧状態に転移づる前に、読出制御用超伝導スイ
ッチＤのジョセフソン接合素子Ｊは、有電圧状態から零
電圧状態に復帰している。

このため、読出制御用超伝導スイッチＤのジョセフソン
接合素子Ｊと出力用超伝導スイッチ［の制御線Ｃ２どの
直列回路に電流が流れる。

このＪ、うな状態から、入力端ＴＩ２に制御信号を供給
すれば、出力用超伝導スイッチＦのジョセフソン接合索
子、」が零電圧状態から有電圧状態に転移し、このため
、出力端Ｔｏを介して、負荷１−に、電流を供給する。

かくて、超伝導情報記憶回路Ｍ１に記憶されていた情報
の「１」が読出されたことになる。

また、超伝導情報記憶回路Ｍ　＋〜Ｍｎの全てに情報が
ｒＯＪで記憶されている場合は、入力用超伝導スイッチ
Ｇ、〜Ｇ　ｎ中の何れの入力用超伝導スイッチのジョセ
フソン接合索子Ｊも、零電圧状態から右電圧状態に転移
しないので、入力端ＴＩ２に制御信号が供給されても、
出力用川伝う９スイツチＦのジョセフソン接合索子Ｊが
零電圧状態から有電圧状態に転移「ず、従って、負荷り
に電流が供給されない。

かくて、超伝導情報記憶回路Ｍ１〜Ｍｎの全てに情報が
ｒＯＪで記憶されていることが読出されたことになる。

上述したところから、第１図に示す従来の超伝導記憶情
報読出回路によれば、超伝導情報記憶回路Ｍ１〜Ｍｎに
記憶されている情報を読出づことができるが、上述した
」、うに、入力端Ｔ１１に制御信号を供給して後、続出
制御用超伝導スイッチＤが零電圧状態から右電圧状態に
転移し、そしてその状態から、読出制御用超伝導スイッ
チＤが零電圧状態に自己復旧して後、入力端ＴＩ２に制
御信号を供給しなｆ−Ｊれば、情報を読出すことができ
ない。

このため、第１図に示す従来の超伝導記憶情報読出回路
の場合、情報の読出に時間がかかり、従って高速で情報
を読出すことができない、という欠点を有していた。

また、第１図に示す従来の超伝導記憶情報続出回路の場
合、情報の読出に、入力端Ｔ１．１及びＴＩ２にそれぞ
れ供給するための２つの制御信号を用意する必要があり
、このため、簡易に情報を読出寸ことができない、イ【
どの欠点を有していた。

よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な超伝導
記憶情報読出回路を提案せんとするもので、以下、本発
明の実施例を訂述するところから明らかとなるであろう
。

第２図は本発明による超伝導記憶情報読出回路の第１の
実施例を示す。

第２図において、第１図との対応部分に同一符号をイ」
シて詳細説明を省略する。

第２図に承り”本発明による超伝導記憶情報読出回路の
第１の実施例は、次に述べる構成を有づる。

すなわち、第１図の場合と同様に複数の入力用超伝導ス
イッチＧ１〜Ｇｎを有する。

また、ジョはフソン接合素子Ｊ（図示せず）と、制御線
Ｃとを有する続出制御用超伝導スイッチΔを有りる。

この読出制御用超伝導スイッチＡは、第１図８− の場合の読出制御用超伝導スイッチＤに対応し、−例と
して、その読出制御用超伝導スイッチＤと同様の構成を
有す−る。

さらに、ジョセフソン接合索子Ｊ（図示せず）と、制御
線Ｃどを有する出力用超伝導スイッチＢを有する。

この出力用超伝導スイッチＢは、第１図の場合の出力用
超伝導スイッチ［に対応し、−例として、その出力用超
伝導スイッチＦにおいてその制御線Ｃ１及びＣ２中の何
れか１つが省略されている構成を有する。

しかして、入力用超伝導スイッチＧ＋　、Ｇ＋・・・・
・・・・・Ｇ　ｒ＋の制御線Ｃが、第１図の場合ど同様
に、超伝導情報記憶回路Ｍ＋　、Ｍ＋　・・・・・・・
・・Ｍｎにそれぞれ結合されている。

この場合、超伝導情報記憶回路Ｍｌ（ｉ＝１．２・・・
・・・・・・ｎ）は、第１図で上述したと同様に、制御
線Ｓ１によって制御されることにＪ：って、その超伝導
情報記憶回路Ｍ１に情報が「１」で記憶されている場合
、入力用超伝導スイッチＧ：に出力を２値表示で「１」
で供給し、ｒＯＪで記憶されている場合、入力用超伝導
スイッチＧ１に出力を２値表示で１０」で供給する。

また、入力用超伝導スイッチＧ１〜Ｇｎのジョセフソン
接合素子Ｊが、第１図の場合と同様に、直列に接続され
、第１の直列回路が形成されている。

そして、第１の直列回路が、４−達した読出制御用超伝
導スイッチＡに、抵抗Ｒ１を介して並列に接続されて並
列回路が形成され、その並列回路が、第１の電源路Ｂ１
に介挿されている。

また、出力用超伝導スイッチＢが、第２の電源路Ｂ２に
介挿され、一方、この出力用超伝導スイッチＢの制御線
Ｃが、抵抗Ｒ２を介し、次で上述した抵抗Ｒ１を介して
、上述した並列回路の一端に接続されている。

しかして、続出制御用超伝導スイッチＡの制御線から入
力端ＴＩが導出され、また出力用超伝導スイッチＢの一
端から、抵抗Ｒ３を介して負荷りに到る出力端Ｔｏが導
１ｊされている。

以上が、本発明に」；る超伏）９記憶情報読出回路の第
１の実施例の構成である。

このような構成によれば、次に述べる動作が１ｑられる
。

すなわち、電源路Ｂ１及びＢ２に電流を供給している状
態で、入力端ＴＩに制御信号を供給すれば、読出制御用
超伝導スイッチ△が零電圧状態から有電圧状態に転移し
、いままで読出制御用超伝導スイッチＡに流れていた電
流が、抵抗Ｒ１を介して、入力用超伝導スイッチＧ１〜
Ｇｎの直列回路に流れ、このため、超伝導情報記憶回路
Ｍ１に情報が１１」で記憶されている場合、入力用超伝
導スイッチＧ、のジ１［ごフソン接合素子、Ｊが零電圧
状態から有電圧状態に転移する。

従って、いままで、入力用超伝導スイッチ０１〜Ｇ、の
直列回路に流れていた電流が、抵抗Ｒ２を介して、出力
用超伝導スイッチＢの制御線Ｃに流れ、このため、出力
用超伝導スイッチ−Ｉ　Ｉ　− Ｂが零電圧状態から有電圧状態に転移する。

このにうにして、出力用超伝導スイッチＢが零電圧状態
から有電圧状態に転移すれば、いままで出力用超伝導ス
イッチＢに流れていた電流が、出力端Ｔｏを通し、次に
抵抗Ｒ３を介して負荷１−に流れる。

かくて、超伝導情報記憶回路Ｍｌに記憶されていた情報
の「１」が読出されたことになる。

また、Ｍ１〜Ｍｎの全てに情報が「０」で記憶されてい
る場合は、入力用超伝導スイッチＧ、〜Ｇｎ中の何れに
入力用超伝導スイッチのジョセフソン接合素子Ｊも、零
電圧状態から有電圧状態に転移しないので、入力端ＴＩ
に制御信号が供給されても、入力用超伝導スイッチ０１
〜Ｇｏの直列回路に電流が流れた状態が保持されている
ので、出力用超伝導スイッチＢの制御線Ｃに電流が供給
されず、Ｊ：つて、負荷１−に電流が供給されない。

かくて、超伝導情報記憶回路Ｍ１〜Ｍ　）１の全てに情
報が「０」で記憶されていることが読出−１２− されたことになる。

上述したところから、第２図に示す従来の超伝導記憶情
報続出回路に」、れば、第１図に示づ従来の超伝導記憶
情報読出回路の場合と同様に、超伝導情報記憶回路Ｍ１
〜Ｍ０に記憶されている情報を読出ずことができる。

しかしながら、第２図に示す本発明による超伝導記憶情
報読出回路の場合、入力端ＴＩに制御信号を供給するだ
（Ｊで、情報を読出すことができ、しかも、その読出し
は、読出制御用超伝導スイッチＡが有電圧状態から零電
圧状態に復帰しているか否かに関せず、直ちに行われる
。

このため、第２図に示す本発明にＪでる超伝導記憶情報
読出回路によれば、情報を、第１図に示す従来の超伝導
記憶情報読出回路に比し格段的に高速で読出すことがで
きる、という大なる特徴を有する。

また、第２図に示づ本発明による超伝導記憶情報読出回
路の場合、情報の読出しに、１つの入力端ＴＩに供給す
る１つの制御信号を用意するだ（）てＪ、いので、簡易
に情報を読出づことができる、という特徴を右する。

次に、第３図を伴４Ｔつて、本発明による超伝導記憶情
報続出回路の第２の実施例を述べにう。

第３図において、第２図どの対応部分には同一符号を（
＝ｉ　して詳細説明を省略する。

第３図に示Ｊ本発明にＪ、る川伝）９記憶情報読出回路
の第２の実施例は、第２図に示す構成において、その抵
抗Ｒ１が単なる線路に代えられ、しかしながら、他の抵
抗［で４が、入力用超伝導スイッチ０１〜Ｇ　ｎのジョ
レフソン接合素子、ｊの直列回路と直列に、出力用超伝
導スイッチＢの制御線Ｃが接続される側とは反対側に介
挿Ｃｔ−れていることを除いて、第２図の場合と同様の
構成を右Ｊ−６１゜ 以１−が、本発明による超伝導記憶情報読出回路の第２
の実施例の構成であるが、このようイ１構成にＪ、れぽ
、それが十）ホした事項を除いて、第２図の場合と同様
であるので、第２図の場合と同様の動作が１！７られる
。

ただし、この場合、抵抗Ｒ４が上述１ノだように接続さ
れているので、読出制御用超伝導スイッチＡが零電圧状
態から右電圧状態に転移したどき、続出制御用超伝導ス
イッチＡに流れていた電流が、入力用超伝導スイッチＧ
１・〜・Ｇｒｌの直列回路の外、出力用超伝導スイッチ
Ｂの制御線にも分流して流れ、その状態から、人力用超
伝導スイッチＧ１が零電圧状態から有電圧状態に転移し
て、その入力用超伝導スイッチＧ１に流れていた電流が
、出力用超伝導スイッチＢの制御線Ｃに流れるので、出
力用超伝導スイッチＢを安定に零電圧状態から右電圧状
態に転移させることができる、という特徴を右Ｊる。

次に、第４図を伴なって、本発明による超伝導記憶情報
読出回路の第３の実施例を述べＪ：う。

第４図において、第１図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略覆る。

第４図に示Ｊ本発明による超伝導記憶情報続出回路の第
３の実施例は、第２図の構成において、その読出制御用
超伝導スイッチＡが、制御−１５− 線Ｃの外、他の制御線Ｃ′を右し、また入力用超伝導ス
イッチＧ１〜Ｇ　ｎのジョレフソン接合素子、ｊの直列
回路／）Ｎ、読出制御用超伝導スイッチ△と並列に接続
されているに代え、他の電源路Ｂ３に介挿され、これに
応じて、入力用超伝導スイッチ０１〜Ｇｎのジョレフソ
ン接合素子Ｊの直列回路の一端が、抵抗Ｒ２を介して、
読出制御用超伝導スイッチへの制御線Ｃ２に接続されて
いることを除いて、第２図の場合と同様の構成を右づる
。

この場合、読出制御用超伏う９スイツヂへは、−例とし
て第１図で上）ホした出力用超伝導スイッチＥど同様の
構成を有する１゜ 双子が、本発明による超伝導記憶情報読出回路の第３の
実施例の構成であるが、イれが、上述した事項を除いて
、第２図の場合と同様であるので、詳細説明は省略り−
るが、第２図の場合と同様に情報の読出しを行うことが
できる。

ただし、この場合、超伝導情報記憶回路Ｍ。

に情報が１１」で記憶されている場合、入力用−１ｔ）
− 超伝導スイッチＧ１が零電圧状態から右電圧状態になる
ことにＪζつて、読出制御用超伝導スイッチＡの制御線
Ｃ′に電流が供給されている状態で、入力端ＴＩに制御
されることにＪ、って、読出制御用超伝導スイッチ八が
零電圧状態から有電圧状態に転移し、このため、出力用
超伝導スイッチＢの制御線に電流が流れ、出力用超伝導
スイッチＢが＠電圧状態から右電圧状態に転移し、これ
にもとずき、負荷しに電流が流れ、よって情報の「１」
が読出される。

超伝導情報記憶回路Ｍ１〜Ｍｎの全てが情報のｒＯＪを
記憶している揚台、人力用超伝導スイッチＧ１〜Ｇｎ中
の何れの入力用超伝導スイッチのジョ１Ｚフソン接合素
子Ｊも零電圧状態から右電圧状態に転移しないので、読
出制御用超伝導スイッチへの制御線Ｃ′に電流が流れず
、従って続出制御用超伝導スイッチＡが零電圧状態から
有電圧状態に転移■ず、Ｊ：つて、出力用超伝導スイッ
チＢが零電圧状態から右電圧状態に転移せず、結局負荷
１−に電流が供給されず、よって、情報の１０」が読出
される。

第４図に示す本発明による超伝導記憶情報続出回路によ
っても、第２図で上述したと同様の優れた特徴を有する
ことは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の超伝導記憶情報続出回路を示Ｍ接続図
である。 第２図、第３図及び第４図は、それぞれ本発明による超
伝導記憶情報読出回路の第１、第２及び第３の実施例を
示す接続図である。 Ｍ、〜Ｍ、・・・・・・超伝導情報記憶回路Ｇ１〜Ｇ　
ｎ・・・・・・入力用超伝導スイッチＡ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・読出制御用超伝導スイッチ１３
・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力用超伝導ス
イッチＲ１〜Ｒ４・・・・・・抵抗 出願人　日本電信電話公ネ］ 第１頁の続き Ｘｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジョセフソン接合素子と、制御線とを有する複数の
   入力用超伝導スイッチど、 ジョセフソン接合素子と制御線とを有する読出制御用超
   伝導スイッチと、 ジョセフソン接合素子と、制御線とを有づる出力用超伝
   導スイッチとを有し、 ト記複数の入力用超伝導スイッチの制御線が、複数の超
   伝導情報記憶回路にそれぞれ結合され、 上記複数の入力用超伝導スイッチのジョセフソン接合素
   子が直列に接続されて、第１の直列回路が形成され、 上記第１の直列回路及び上記読出制御用超伝導スイッチ
   が並列に接続され−Ｃ並列回路が形成され、 上記並列回路が第１の電源路に介挿され、上記出力用超
   伝導スイッチが第２の電源路に介挿され、 上記出力用超伝導スイッチの制御線が」−記並列回路の
   一端に接続され、 上記読出制御用超伝導スイッチの制御線から入力端が導
   出され、 上記読出制御用超伝導スイッチの一端から出力端が導出
   されていることを特徴どづる超伝導記憶情報読出回路。 ２、ジョセフソン接合素子と、制御線とを有する複数の
   入力用超伝導スイッチと、 ジョセフソン接合素子と、少くとも２つの第１及び第２
   の制御線とを右づる読出制御用超伝導スイッチと、 ジョセフソン接合素子ど、制御線とを右する出力用超伝
   導スイッチとを有し、 上記複数の入力用超伝導スイッチの制御線が、複数の超
   伝導情報記憶回路にそれぞれ結合され、 上記複数の入力用超伝導スイッチのジー１１？フソン接
   合素子が、直列に接続されて、第１の直列回路が形成さ
   れ、 上記第１の直列回路及び上記読出制御用超伝導スイッチ
   がそれぞれ第３及びだ第１の電源路に介挿され、 上記出力用超伝導スイッチが第２の電源路に介挿され、 上記出力用超伝導スイッチの制御線が上記読出制御用超
   伝導スイッチの一端に接続され、上記読出制御用超伝導
   スイッチの第２の制御線が上記第１の直列回路の一端に
   接続され、Ｉ−記読出制御用超伝導スイッチの第１の制
   御線から入力端が導出され、 上記読出制御用超伝導スイッチの一端から出力端が導出
   されていることを特徴とする超伝導記憶情報読出回路。