年末恒例、研究室の大掃除を行いました。大掃除を機に研究室の机の配置や机自体も変更したり。いつまでも快適な研究室を追求し続けます。
下関の海峡メッセ下関で開催された第106回 低温工学・超電導学会研究発表会 において2件の研究発表を行いました。
山中陸央, 山梨裕希, 吉川信行, “再編集可能な超伝導ベイジアンネットワークの設計” 2023年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会, 下関, 2023年12月.
浅香海斗, 山梨裕希, 吉川信行, “超伝導ストカスティック演算回路における信号分岐回路の性能評価” 2023年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会, 下関, 2023年12月.
ニュージーランド、Wellingtonで開催された36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023) において2件の研究発表を行いました。9月より続いた韓の発表ラッシュも一段落。
Z. Li, H. Shen, Z. Han, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “A novel neural computing unit using SFQ and CMOS hybrid circuit,” 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023), Wellington, New Zealand, Nov. 2023.
Z. Han, Z. Li, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of A Small Area Binary Neural Processing Unit Using Single Flux Quantum Circuits with Time-Domain Analog and Digital Mixed-Signal,” 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023), Wellington, New Zealand, Nov. 2023.
東北大学で開催された5th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2023), 16th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2023), and 2nd International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices (IWSQMD 2023) において2件の研究発表を行いました。
S. Ito, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of Restricted Boltzmann Machines Using Quantum Flux Parametron,” 5th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2023), 16th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2023), and 2nd International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices (IWSQMD 2023), Sendai, Nov. 2023.
K. Sawai, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Simulation of Interaction between Probabilistic Bits Composed of Superconductive Randum Number Generators,” 5th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2023), 16th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2023), and 2nd International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices (IWSQMD 2023), Sendai, Nov. 2023.
南京で開催された18th International Superconductive Electronics Conference (ISEC 2023) において2件の研究発表を行いました。
Z. Li, A. Han, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of Energy-Efficient Time-Domain Analog and Digital Mixed Binary Convolution Operation Circuit Using Single-Flux-Quantum Circuit,” 18th International Superconductive Electronics Conference (ISEC2023), Nanjing, China, Nov. 2023.
Z. Han, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Low-Cost Compare-and-Swap Units Based on Temporal Logic Using Single Flux Quantum Circuits,” 18th International Superconductive Electronics Conference (ISEC2023), Nanjing, China, Nov. 2023.
特別実験履修生（研究室プレ配属）として、4人の3年生が研究室に新たに加わりました。がんばって行きましょう。
修士2年の韓が、日本学術振興会特別研究員DC1に内定しました。2024年度より博士課程に進学し、学振特別研究員としても研究を進めます。
熊本で開催された応用物理学会秋季学術講演会において、2件の研究発表を行いました。熊本はTSMC等の工場建設ラッシュの影響か、活気が溢れているように感じました。中村は4年で早くも学会発表。
中村誓, 山梨裕希, 吉川信行, “ジョセフソン接合をインダクタとして使用した低臨界電流密度プロセスを用いた単一磁束量子論理回路の設計” 応用物理学会秋季学術講演会, 熊本, 2023年9月.
伊東征悟, 山梨裕希, 吉川信行, “超伝導回路を用いた制限ボルツマンマシンの設計” 応用物理学会秋季学術講演会, 熊本, 2023年9月.
名古屋大学で開催された電子情報通信学会ソサイエティ大会において、2件の研究発表を行いました。きっと研究の良いアピールになったでしょう（今回、現地に行けなかった）。
Z. Han, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa, “In-Memory Processing XNOR Gate Reconfigured by External Dc Control Currents for Binary Neural Networks using Single Flux Quantum Circuits” 電子情報通信学会ソサイエティ大会, 名古屋大学, 2023年9月.
Z. Li, Y Yamanashi, N. Yoshikawa, Z. Han, “Design of Energy-Efficient Time-Domain Analog and Digital Mixed Binary Convolution Operation Circuit Using Single-Flux-Quantum Circuit” 電子情報通信学会ソサイエティ大会, 名古屋大学, 2023年9月.
Bolognaで開催された16th European Conference on Applied Superconductivityで1件の口頭発表を含む計4件の研究発表を行いました。開催地のイタリアらしく、会場やレセプション等ことごとくおしゃれな感じがする反面、運営は・・・。
発表内容では中国からの発表のいくつかに大変驚かされました。日本は本当にがんばらないといけません。
次回のEUCAS2025はポルトガルのPortoで開催。
Y. Yamanashi, R. Kondo, R. Kumakura, and N. Yoshikawa, “Parallel superconductor random number generators without operating point control,” 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, Sep. 2023.
Z. Han, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “In-Memory Processing Element for Binary Neural Networks Using Single-Flux-Quantum Circuits,” 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, Sep. 2023.
Z. Li, Z. Han, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of current-controlled reconfigurable NOT/DFF gate and NOR/OR gate using SFQ circuits” 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, Sep. 2023.
R. Yamanaka, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Study on Bayesian networks using single flux quantum random number generators,” 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, Sep. 2023.
電気学会誌の「技術探索」として、解説記事のようなものを執筆しました。超伝導集積回路技術のこれまでと現状、これからを本当に簡単に述べました。 題目を含め、文中の「超伝導」がすべて「超電導」に直されたのはさすが電気学会（歴史的経緯から、電気工学分野では「超電導」がよく使われる）。
ページ制限（4ページ）が厳しく、本当に駆け足な記事になってしまいました。今後機会があったら、もっとじっくりと書いてみたいテーマです。
山梨裕希, “超電導集積エレクトロニクスの変遷と展望” 電気学会誌, vol. 143, no. 9, pp. 584–587, Sep. 2023. DOI
昨年に引き続き、高校生授業体験プログラムで13人の高校生に実験の体験をしてもらいました。 マイコンを使った電子回路の制御実験、アンケートを見ると参加者には楽しんでもらえたようで何よりです。
参加いただいた高校生の方々と横浜国大で一緒に勉強、研究できる日が来ることを願っております。
実験室にBlueFors社希釈冷凍機、LD-400が設置されました。10 mKまでの冷却能力を持つ冷凍機で、量子コンピュータ応用を指向した実験がどんどんできるようになります。
最初の試運転で10.7 mKの温度に到達。
1月に掲載が決定した招待論文が正式に公開されました。招待論文ということで無償公開論文です。本論文の超伝導素子ならではの特性による可逆性を有する回路はいろいろな応用が考えられ、今後も研究を進めたい所です。
山梨裕希, 三宅航平, 菅原瑠偉, 吉川信行, “超伝導回路によるイジングモデルに基づいた論理ゲートの設計” 電子情報通信学会論文誌C, vol. J106-C, no. 6, pp.249–257, Jun. 2023. (招待論文, Open Access) DOI
Applied Physics Express (APEX, IF2021=2.819)に以下の研究論文の掲載が決定しました。主に修了生の細谷氏の成果です。超伝導メモリにおいてデータを蓄える磁束保持ループに直接磁束を注入することによってメモリの書き込み、状態の初期化ができることを実証しました。その結果、メモリの回路面積を従来に比べて半分にできました。
Y. Yamanashi, T. Hosoya, and N. Yoshikawa, “Reconfiguration of non-destructively readable superconductor memory by direct injection of magnetic flux to its storage loop,” Appl. Phys. Express, accepted. (Open Access) DOI
2020年から中止していた、同窓会主催の新入生歓迎イベントを決行。今年は日帰りみなとみらい散策とバーベキュー。
今年は新入生168名が参加。これから大学生生活、がんばって行きましょう！
岡山コンベンションセンターで開催された11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023)において、招待講演1件を含む5件の発表を行いました。招待講演に選定してくださったプログラム委員に感謝いたします。
改修が済んだ岡山城天守を借り切ってのバンケット、備前焼のお土産等、素晴らしい運営でした。次回のEASSEは台湾で開催。
Y. Yamanashi, Z. Li, T. Fujisawa, and N. Yoshikawa, “Design of Parallel Carry Lookahead Adders Using Single Flux Quantum Clockless Logic Gates Based on Self-Clocking,” 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023), Okayama, Mar. 2023. (招待講演)
R. Yamanaka, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of a Bayesian Network Using a Superconducting Random Number Generator,” 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023), Okayama, Mar. 2023.
S. Ito, K. Miyake, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Parameter Optimization for Stable Operation of Boltzmann Machines by Superconducting Circuits,” 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023), Okayama, Mar. 2023.
Z. Han, Z. Li, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of Pooling Layer for Binarized Neural Networks Using Single-Flux-Quantum Circuit,” 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023), Okayama, Mar. 2023.
Z. Li, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of a Pipeline Multiply-Accumulator with a High-Throughput Accumulator Using Single Flux Quantum Circuit,” 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2023), Okayama, Mar. 2023.
2022年度の卒業式、修了式、学位授与式が行われました。すべての卒業生、修了生、おめでとうございます！
上智大学で開催された応用物理学会春季学術講演会において、3件の研究発表を行いました。学会には熊も来ていました。9月の学会は熊本での開催。
山中陸央, 山梨裕希, 吉川信行, “単一磁束量子回路によるベイジアンネットワークの設計” 応用物理学会春季学術講演会, 上智大学, 2023年3月
近藤亮太, 山梨裕希, 吉川信行, “個別の動作点制御を廃し並列化させた超伝導乱数生成器の出力乱数列の評価” 応用物理学会春季学術講演会, 上智大学, 2023年3月.
伊東征悟, 山梨裕希, 吉川信行, “超伝導回路を用いたボルツマンマシンの動作安定化” 応用物理学会春季学術講演会, 上智大学, 2023年3月.
芝浦工業大学大宮キャンパスで開催された電子情報通信学会総合大会で、3件の研究発表を行いました。超伝導ストカスティック回路の研究をまとめた形で発表したのは初めて。情報系の先生方からも貴重なコメントをいただけました。
浅香海斗, 山梨裕希, 吉川信行, “超伝導乱数生成器を用いたストカスティック信号分岐回路の設計” 電子情報通信学会総合大会, 芝浦工業大学, 2023年3月
Z. Li, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa, “Design of A Time and Digital Conversion System for Time-Domain Analog and Digital Mixed-Signal Processing Using Single Flux Quantum Circuit,” 電子情報通信学会総合大会, 芝浦工業大学, 2023年3月.
Z. Han, H. Shen, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa, “Design of 4-bit Irradiation Time Control Circuits for a Superconductor Microwave Generator Using Single Flux Quantum Circuits,” 電子情報通信学会総合大会, 芝浦工業大学, 2023年3月.
東京タワーの目の前、機械振興会館で行われた日本学術振興会超伝導エレクトロニクス第146委員会終了シンポジウムで招待講演を行いました。
1982年から続く146委員会も、学振の方針の変更により今年度で終了です。 今後の産学連携の新しい形として、コンソーシアムを設立予定です。
山梨裕希, “超伝導回路による高速真正乱数生成とその情報処理応用” 日本学術振興会超伝導エレクトロニクス146委員会終了シンポジウム, 東京, 2023年3月. (招待講演)
投稿論文がIEEE Transactions on Applied Superconductivity (TAS, IF2021=1.949)に掲載されることが決まりました。
通常の超伝導論理ゲートはクロック入力に同期した出力が得られますが、多くの論理ゲートから構成される大規模回路ではクロックの配線が冗長な面積となり、設計も困難になります。 そこでself-clockingという方法を用いた、クロックを必要としない新たな超伝導非同期論理ゲートの構成を提案しました。 本手法ではこれまでの非同期論理ゲート設計法では作ることのできなかった、線形分離不可能な論理ゲートも構成できます。 提案非同期論理ゲートを用いて4-bit加算回路を設計し、従来のクロック同期式論理ゲートを用いた場合に比べて動作速度がほぼ変わらないにも関わらず、回路面積が半分以下にできることを実証しました。
Y. Yamanashi, T. Fujisawa, Z. Li, and N. Yoshikawa, “Asynchronous Single Flux Quantum Logic Gates Using Self-Clocking,” IEEE Trans. Appl. Supercond., accepted. DOI
電子情報通信学会論文誌Cに以下の招待論文が掲載されることが決まりました。主に2021年度終了の三宅氏の成果をまとめました。
久しぶりに書いた日本語の論文、かなり力が入りました。招待論文の依頼をいただいた編集部、適切な査読を行ってただいた査読者に感謝いたします。
山梨裕希, 三宅航平, 菅原瑠偉, 吉川信行, “超伝導回路によるイジングモデルに基づいた論理ゲートの設計” 電子情報通信学会論文誌C, accepted. (招待論文)
M2の韓くんによる投稿論文がIEEE Transactions on Applied Superconductivity (TAS, IF2021=1.949)に掲載されることが決まりました。 超伝導単一磁束量子回路で二値化ニューラルネットのための最大値プーリング専用回路を設計し、その性能を評価いたしました。
Z. Han, A. Li, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of Max Pooling Operation Circuit for Binarized Neural Networks Using Single-Flux-Quantum Circuit,” IEEE Trans. Appl. Supercond., accepted. DOI
あけましておめでとうございます。
3月に岡山で開催される11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE 2023)で 招待講演に選定されました。超伝導論理回路における非同期式論理ゲートについて発表いたします。
