JPS6094533A - 超伝導論理回路 - 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】 技術分野 本発明は、シロセフノン素子を含んで構成されたジョセ
フソン超伝導論理回路を有する超伝導論理回路に関する
。

従来技術 ジョセフソン素子を含んで構成されたジョセフソン超伝
導論理回路を有する超伝導論理回路において、そのジョ
セフソン超伝導論理回路を順次ラッチングモードで論理
動作させるために、そのジョセフソン超伝導論理回路を
ラッチングモードで各論理動作が終了する毎に、ジョセ
フソン超伝導論理回路を初期状態にリセットさせる必要
があるものが提案されている。

このようなジョセフソン超伝導論理回路をリセットさせ
る必要がある超伝導論理回路の場合、そのジョセフソン
超伝導論理回路を初期状態にリセットさせるためには、
ジョセフソン超伝導論理回路のバイアス電流を零、また
は零に近い値にする必要がある。

従来の上述したジョセフソン超伝導論理回路奢リセット
させる必要がある超伝導論理回路においては、そのジョ
セフソン超伝導論理回路のパイアスミ流路が、父び１：
バイアス電源に接続され、その交流バイアス電源からの
交流バイアス電流が零または零に近い値を必ずとるとと
を利用し、ジョセフソン超伝導論理回路を初期状態にリ
セットさせる構成を有しているのを普通としている。

しかしながら、このような構成を有する従来の超伝導論
理回路の場合交流バイアス電源を必要とし、構成が複雑
となシ、超伝導論理回路が大型化するなどの欠点を有し
ていた。

また上述した構成を有する従来の超伝導論理回路の場合
、そのジョセフソン超伝導論理回路を、交流バイアス電
流によって初期状態にリセットさせるときに、ジョセフ
ソン超伝導論理回路に、バンチスルーによる誤動作が生
じ易い、などの欠点を有していた。

発明の目的 よって、本発明は、上述した欠点のない新規なジョセフ
ソン素子を含んで構成されたジョセフソン超伝導論理回
路を有する超伝導論理回路を提案せんとするもので、以
下詳述するところから明らかになるでちろう。

発明の構成及び作用 以下実施例をもとに本発明の構成及び作用について詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例でＳ）　９以下の構成を有する
。

すなわち、第１図の回路は論理信号源１に接続された制
御線２と負荷３に接続された出力線４と、バイアス電流
路５とｅＷする、ジョセフソン素子を含んで構成された
それ自体は公知の種々の型で良いジョセフソン超伝導論
理回路６を備えるものである。

しかして、ジョセフソン超伝導論理回路６のノ（イアス
ミ流路５が、リセット信号源７に接続さｆした制御線８
を有する、ジョセフソン素子金倉んで構成されたそれ自
体は公知の種々の型のジョセフソンゲート９（例えば５
ＱＵＩＤ等、特に選ぶものではない）を通じて、直流バ
イアス電源１０に接続されている。この場合、ジョセフ
ソン超伝導論理回路６のバイアス電流路５と、ジョセフ
ソンゲート９との間に、相互干渉防止用抵抗１１を介挿
させるのを可とする。

また、」二連したジョセフソンゲート９と並列にインダ
クタ１２と抵抗体重３の直列体が接続されており、且つ
、１３ｔよりが電圧転移（オフ状態に転移）した折に９
自体ケセルフリセットせしめ得る微小値（１例として（
）、３〜０．４Ω）を有する。

さらに、上述したジョセフソン超伝導論理回路６のバイ
アス電流路５と上述したジョセフソンゲート９の直列回
路と並列に、側路用抵抗１４が接続されている。

以上で、本願発明による超伝導論理回路の実施例の構成
が概略間らかになったが、さらに、その構成を、動作と
ともに述べよう。

第１図に示す本発明による超伝導論理回路によれば、ま
ずジョセフソンゲート９がオン状態（零電圧状態）にあ
シ、ジョセフソン超伝導論理回路６には直流バイアス電
源１ｏがらの直流バイアス電流が９を５Ｎ１シて流ノし
てお夛、シかしながらジョセフソン超伝導論理回路６の
出力線４に負荷３に通ずる出力電流を供給していない、
という状態（これを初期状態と称す）から、ジョセフソ
ン超伝導論理回路６に、論理信号源１からの論理信号が
供給されれば、ジョセフソン超伝導論理回路６が論理動
作し、いままでジョセフソン超伝導論理回路６のバイア
ス電流路５に流れていたバイアス電流が、バイアス電流
路５の入力側を通シ、次いで出力ＰｉＩ４を通じて負荷
３に流れる態様で、ジョセフソン超伝導論理回路６の出
力線４に、負荷３に通ずる出力電流を供給する。したが
って、ジョセフソン超伝導論理回路６がラッチングモー
ドで動作する。

一方、このようなラッチングモードでの論理動作が行わ
れれば、ジョセフソン超伝導論理回路６のバイアス電流
路５には、いｔまで流れていたバイアス電流が流れなく
なる。従って、上述したラッチングモードでの論理動作
が行われて後、上述したと同様の、次のラッチングモー
ドでの論理動作を行わせるためには、ジョセフソン超伝
導論理回路を、上述した初期状態にリセットさせる必要
がある。

第１図に示す本発明による超伝導論理回路によれば、ジ
ョセフソン超伝導論理回路６を次のようにして、上述し
た初期状態にさせるととができる。

すなわち、まず、ジョセフソンゲート９の制御線８に、
リセット信号源７からのリセット信号を供給する。

しかるときは、ジョセフソンゲート９がオフ状態に転移
（電圧転移）シ、このため、いままでジョセフソンゲー
ト９を通じてジョセフソン超伏４論理回路６のバイアス
電流路５の入力側に流れていた直流バイアス電流が流れ
なくなシ、従ってジョセフソンパイ１伝導論理回路６の
入力側に流れていた直流バイアス電流が零または零に近
い値になシ、よってジョセフソン超伝導論理回路６がリ
セットされ、ジョセフソン超伝導論理回路６のバイアス
電流路５に直流バイアス電流を流し得る状態になる。

ここで、いままでジョセフソンゲート９に流れていた直
流バイアス電流が、インダクタ認、抵抗１３の直列体を
介してジョセフソン超伝導論理回路６のバイアス電流路
５の入力側に流れんとするが、インダクタ１２のために
、先ず直流電源ｌＯからの直流バイアス電流のほとんど
全てが、側路用抵抗１４に流れ、しかる後、側路用抵抗
１４に流れていた直流バイアス電流の値が徐々に小にな
る態様で、側路用抵抗１４に流れていた直流バイアス電
流がインダクタ比および抵抗１３の直列体を介し、ジョ
セフソン超伝導論理回路６のバイアス電流路５に流れる
。ここで制御線８に対するリセット信号源７からのリセ
ット信号がなくなる。この状態で、抵抗１３の値を十分
微小値に選んでおくと、インダクタ１２、抵抗１３の直
列体側に流れる電流が大きく、これと並列のジョセフソ
ンゲート９側に流れる電流は該ジョセフソンゲート９の
ジョセフソン素子の電圧状態の最小維持電流よシ小さく
なるからジョセフソンゲート９はリセットされオン状態
となシ（零電圧状態）、これによシインダクタ１２．抵
抗１３の直列体を流れていた電流は再びジョセフソンゲ
ート９を流れるようになる。

尚、その場合、それまでの間に制御線８に対するリセッ
ト信号線７からのリセット信号はなくなっているのは勿
論である。

以上のようにして、ジョセフソン超伝導論理回路６が上
述した初期状態にリセットされるとともに、インダクタ
１２と抵抗体１３の直列回路の該抵抗１３の値を微小な
値（′）ヨセフソンゲート９をセルフリセットせしめイ
（Ｉる値）にする構成によってジョセフソンゲート９も
リセットされる。

発明の効果 上述したように、第１図に示す本発明による超伝導論理
回路によれば、ジョセフソン超伝導論理回路６を上；Ｊ
ＩＳ　ｌ／た初期状態にリセットさせることができるの
で、その超伝導論理回路６を順次ラツナングモードで論
理動作させることができる。

そしてこのようにジョセフソン超伝導論理回路６を上述
した初期状態にリセットさせることを冒頭で上述した従
来の超伝導論理回路の場合のように、交流バイアス電源
を用いることなしに、直流バイアス電押１０を利用して
行うことができ、しかもその構成が簡単であって、冒頭
で上述した従来の超伝導論理回路に伴う欠点をＭしない
という大なる利点を有する。

す接続図である。

１・・・論理信号源 ２・・・制御線 ３・・・負荷 ４・・・出力線 ５・・・バイアス電流路 ６・・・ジョセフソン超伝導論理回路 ７・・・リセット信号源 ８・・・制御線 ９・・・ジョセフソンゲ−１・ ｌＯ・・・直流バイアス電源 １１・・・抵抗 １２・・・インダクタ １３・・・抵抗４本 １４・・・側路用抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジョセフソン素子を含んで構成されたジョセフソン超伝
   導論理回路を有し、該ジョセフソン超伝導論理回路のバ
   イアス電流路はジョセフソン素子を含んで構成されたジ
   ョセフソンゲートを通じて直流バイアス電源に接続され
   、前記ジョセフソンゲートと並列にインダクタと抵抗体
   の直列回路が接続され、該抵抗体は前記ジョセフソンゲ
   ートが電圧転移した場合に該ジョセフソンゲートをセル
   フリセットせしめ得る値とし、さらに前記ジョセフソン
   超伝導論理回路のバイアス電流路と前記ジョセフソンゲ
   ートとの直列回路と並列に側路用抵抗が接続されている
   ことを特徴とする超伝導論理回路。