金沢文化ホールで開催された37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024)において、5件の研究発表を行いました。どの発表も良い発表内容に仕上がったと思います。
北陸新幹線で、金沢に行くのもかなり便利になりました。
Y. Yamanashi, H. Okumura, and N. Yoshikawa, “Design and Demonstration of Single Flux Quantum Stochastic Matrix Multiplier,” 37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024), Kanazawa, Dec. 2024.
R. Yamanaka, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Speed-Up and Delay Time Stabilization in Superconductor-Based Random Number Generation,” 37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024), Kanazawa, Dec. 2024.
K. Asaka, N. Yoshikawa, and N. Yoshikawa, “Design of Stochastic Number Splitter for Single Flux Quantum Stochastic Computation Using Superconductive Random Number Generators,” 37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024), Kanazawa, Dec. 2024.
S. Matsuoka, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Development of High-Speed and Versatile Circuit Parameter Optimization Tool for Superconductor Circuits,” 37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024), Kanazawa, Dec. 2024.
Y. Mandai, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Design of a Superconducting Stochastic Adder Without Utilizing Random Number Train as Its Control Signal,” 37th International Symposium on Superconductivity (ISS2024), Kanazawa, Dec. 2024.
アイーナ岩手で開催された、第108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。さすがM2だけあって、よくまとまった良い発表ができたと思います。
山中陸央, 吉川信行, 山梨裕希, “単一磁束量子回路を用いた拡張性を持つベイジアンネットワークのハードウェア実装” 低温工学・超電導学会研究発表会, 盛岡, 2024年11月.
浅香 海斗, 吉川 信行, 山梨 裕希, “単一磁束量子回路を用いたストカスティック数n倍器の設計” 低温工学・超電導学会研究発表会, 盛岡, 2024年11月.
博士1年（日本学術振興会特別研究員DC1）の韓による研究論文が、IEEE Transactions on Applied Superconductivity (IEEE TAS, IF=1.7)に掲載されることが決まりました。 超伝導回路はその高速性から、時間領域を用いた数値表現であるUnary codingに適していると考えられます。本研究では超伝導回路によるソーティングがUnary codingを用いて極めて小さい回路面積で行えることを明らかにし、その動作を実証しました。本回路はニューラルネットをはじめとする様々な応用が考えられます。
韓くんの論文は修士課程での発表論文を合わせると早くも3本目。
Z. Han, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Small-area Sorting Network Based on Unary Coding Using Single Flux Quantum Circuits,” IEEE Trans. Appl. Supercond., accepted.
常盤祭において研究室学生が「横国焼きそば」を出店。2日目はあいにくの雨で、売り上げはどうだったのでしょう？
IEEE Transactions on Applied Superconductivity (IEEE TAS、IF=1.7)に論文がacceptされました。産総研との共同研究で行った、超伝導量子アニーリング回路による因数分解回路の設計に関するものです。査読にずいぶん時間がかかりましたが（1年以上？）、掲載が決まって一安心。
D. Saida, M. Hidaka, and Y. Yamanashi, “4-bit Factorization Circuit Composed of Multiplier Units with Superconducting Flux Qubits toward Quantum Annealing,” IEEE Trans. Appl. Supercond., accepted. (Open Access) DOI
名古屋大学で開催された17th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2024) において、1件の研究発表を行いました。
T. Yahata, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Design of low-power asynchronous dual-rail logic gates in SFQ circuits,” 17th Superconducting SFQ VLSI W
Supercouductor Science and Technology (SUST、IF=3.7)に論文がacceptされました。卒業生の奥村くんの成果をまとめたもので、超伝導ストカスティック行列乗算回路の設計と動作実証、計算誤差に関する研究です。超伝導回路はその高速動作性から信号をバイナリ数列の1の存在確率で表すストカスティック演算に最適だと考えられます。さらに本研究独自の提案回路である超伝導乱数生成器をストカスティック加算に必要な乱数列生成、ストカスティック数列の生成に用いました。 本研究は超伝導ストカスティック演算回路の初の動作実証です。
今年だけでもSUST誌への論文掲載は3報目。超伝導分野で権威のある論文誌に多数掲載されているのは光栄なことです。
Y. Yamanashi, H. Okumura, and N. Yoshikawa, “Stochastic matrix multiplier using superconductor single-flux-quantum circuit,” Supercond. Sci. Technol., vol. 37, no. 11, 115024, Nov. 2024. (Open Access) DOI
日経Tech Foresightの特集「半導体2050」の中で、本研究室が研究する超伝導集積回路技術が取り上げられ、コメントが掲載されました。
特集の第3回「CMOS半導体の限界超えろ 電力3桁減へ、極低温動作も」において、本研究室の研究成果の一部、山梨のコメントが掲載されました。
5人の3年生が新メンバーとして加わりました。研究がんばりましょう！
D3の李宗元くんが博士（工学）の学位を授与されました。3年に渡る博士課程で十分な研究成果を上げることができました。今後の活躍にも期待です。
Salt lake cityで開催されたApplied Superconductivity Conference (ASC2024)において、招待講演1件を含む4件の研究発表を行いました。
USやヨーロッパの研究動向がよくわかる会議だった一方、中国からの参加者は非常に少なく、そちらの動向がとても気になります。
Salt lake cityはのどかな街でした。5日間に渡って会議とUS生活を満喫。
K. Sawai, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa, “Design of Probabilistic Bit Using Superconducting Random Number Generator,” Applied Superconductivity Conference (ASC) 2024, Salt Lake City, US, Sep. 2024. (招待講演)
Y. Yamanashi, R. Kumakura, and N. Yoshikawa, “Improvement of Randomness of Outputs from Superconductor Random Number Generator Parallelized Without Individual Operating Point Tuning,” Applied Superconductivity Conference (ASC) 2024, Salt Lake City, US, Sep. 2024.
Z. Han, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Small-Area Bitonic Sorting Network Based on Unary Coding Using Single Flux Quantum Circuits,” Applied Superconductivity Conference (ASC) 2024, Salt Lake City, US, Sep. 2024.
R. Yamanaka, N. Yoshikawa, and N. Yoshikawa, “Hardware Implementation of Scalable Bayesian Networks Using Single Flux Quantum Circuits,” Applied Superconductivity Conference (ASC) 2024, Salt Lake City, US, Sep. 2024.
中国の成都で開催された2024 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT2024)において、博士3年の李が超伝導量子アニーラー読み出しに関する研究の招待講演を行いました。
Z. Li, H. Shen, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “Phase Measurement Circuit Based on Rapid Single Flux Quantum Random Number Generator for Josephson Parametric Oscillator Detection,” 2024 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT2024), Chengdu, China, Aug. 2024. (招待講演)
IEEE Access誌（IF2022＝3.4）にM2の山中の超伝導ベイジアンネットに関する研究論文が掲載決定しました。
事象間の因果関係をノードと有効グラフで表したモデルであるベイジアンネットは、推論や予測などの広い分野で応用が可能です。しかし大規模なベイジアンネットの解析は計算量爆発を引き起こし、汎用プロセッサによる解析は困難でした。そこでベイジアンネットをそのままハードウェア化する研究が進められてきました。本研究では30 GHzを超える動作速度を持つ超伝導乱数生成器を用いてベイジアンネットのハードウェア化を行いました。親ノードに対応する乱数生成器の出力に応じて、子ノードに対応する乱数生成器の出力が変化できる回路構成を提案し、基本的な2ノードから構成されるベイジアンネットの動作実証に成功しました。この基本構成を拡張することで、大規模ベイジアンネットを構成し、その解析も可能になります。
R. Yamanaka, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi., “Implementation of Bayesian Network Based on Ultra-High-Speed Superconductor Random Number Generators,” IEEE Access, accepted. (Open access) DOI
8月9日に東京タワーの隣、機械振興会館で開催された電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス（SCE）研究会において、1件の研究発表を行いました。
教員も大学院生も大学院輪講参加のため参加できない中、4年生一人で発表（しかも20分）がんばりました。
上野佑斗, 弘中祐樹, 吉川信行, 山梨裕希, “超伝導素子によるニューロンのためのReLU関数出力特性を持つ単一磁束量子回路の設計” 電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会, 東京, 2024年8月.
今年も高校生授業体験プログラムの一環として、マイコンを用いた電子回路の制御実験を担当しました。今年は11人の高校生が参加。 内容は決して簡単ではないと思いますが、大学院生の優しい指導の下で実習を進め、全員が最後の課題までやり切ることができました。
参加者の皆様が本学の本EPに入ってくれることを願っています。
横浜電子情報工学会（電情EP、情報EP同窓会）の2024年度総会が大学で開催されました。懇親会では65インチモニタを2食に持ち込んでの（ゴルフ）Eスポーツ体験会。学生も参加して、かなり盛り上がりました。
博士3年の李宗元くんの博士論文公聴会が開催されました。論文題目は「High area-efficiency and low-power neural network design using rapid single flux quantum circuits （和文題目：高面積効率および低消費電力を実現する単一磁束量子回路を用いたニューラルネットワークの設計）」。超伝導回路によるニューラルネットに関する博士の3年間の研究成果を45分に渡って発表しました。博士の学位取得に相応しい発表だったと思います。
明星大学で開催された2024年春期低温工学・超電導学会研究発表会で2件の研究発表を行いました。修士2年の発表らしく、だいぶ研究成果も高いレベルにまとまってきた印象です。
山中陸央, 吉川信行, 山梨裕希, “単一磁束量子回路を用いたスケーラブルなベイジアンネットワークの設計” 低温工学・超電導学会研究発表会, 明星大学, 2024年5月.
浅香海斗, 山梨裕希, 吉川信行, “超伝導ストカスティック関数演算回路の設計” 低温工学・超電導学会研究発表会, 明星大学, 2024年5月.
乱数生成に基づきストカスティック数を生成する回路構成に関する特許出願を行いました。関係の方々、ご尽力どうもありがとうございました。
山梨裕希, 永山昌材, 数列生成装置、および処理方法, 特願2024-078008, 2024年5月13日出願.
D3の李くんの論文がSuperconductor Science and Technology (SUST, IF2022=3.6)に採録決定しました。 超伝導回路で構成されたニューラルネットの要素回路を半導体回路の出力で制御することに成功しました。 超伝導ニューラルネットの大規模化、低温環境内での学習に重要な成果です。
Z. Li, H. Shen, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “A binary neural computing unit with programmable gate using SFQ and CMOS hybrid circuit,” Supercond. Sci. Technol.,accepted. DOI
2019年以来、久々に同窓会主催の新入生合宿を行いました。今年も三浦YMCAグローバル・エコ・ヴィレッジへ。8人チームによる多脚競争（ムカデ＆8人9脚）はやはり盛り上がる。
新入生のみなさん、ここでできた仲間と、充実した大学生活を送ってください
2023年度の卒業式、修了式、学位授与式が行われました。やっと大々的にイベントができるようになり、夕方からは第2食堂で卒業・修了を祝う会も開催。幹事の方々、ありがとうございました。
東京都市大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。
山梨 裕希, 熊倉 陸斗, 吉川 信行, “個別の動作点調整なしで並列化された超伝導乱数生成器の出力乱数性の向上” 応用物理学会春季学術講演会, 東京都市大, 2024年3月.
沢井 健吾, 山梨 裕希, 吉川 信行, “超伝導乱数生成器を用いた Probabilistic bitの設計” 応用物理学会春季学術講演会, 東京都市大, 2024年3月.
才田 大輔, 近藤 大雄, 沈 泓翔, 山梨 裕希, 牧瀬 圭正, 土肥 義康, 佐藤 信太郎, “超伝導量子ビット回路とジョセフソン進行波型増幅器を連結させた回路シミュレーションモデルの検討” 応用物理学会春季学術講演会, 東京都市大, 2024年3月.
広島大学で開催された電子情報通信学会総合大会にて、3件の研究発表を行いました。
松岡 昇, 山梨 裕希, 吉川 信行, “外部電流による制御を用いた超伝導FPGAの小型化” 電子情報通信学会総合大会, 広島大学, 2024年3月.
奥村 聖, 山梨 裕希, 吉川 信行, “超伝導ストカスティック演算回路による行列乗算回路の設計” 電子情報通信学会総合大会, 広島大学, 2024年3月.
韓 澤宇, 山梨 裕希, 吉川 信行, “単一磁束量子回路を用いたユナリーコーディングに基づく小面積算術論理演算器の設計” 電子情報通信学会総合大会, 広島大学, 2024年3月.
M2の韓の論文のSupercond. Sci. Technol.誌（SUST, IF2022=3.6）への掲載が決定しました。超伝導回路によるバイナリニューラルネットのための要素回路の構成について提案、詳細に論じました。
Z. Han, Z. Li, N. Yoshikawa, and Y. Yamanashi, “High Area Efficiency Binary Neural Processing Elements with Time-Domain Signals Using SFQ Circuits,” Supercond. Sci. Technol.,accepted. DOI
M2の韓くんが、電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会奨励賞（SCE奨励賞）を受賞しました。
本賞は超伝導エレクトロニクス研究活性化のために、年間を通じて顕著な業績を上げた若手研究者に贈られるものです。
2023年の年間を通じて、電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会および電子情報通信学会全国大会において、優れた発表をし続けたことが認められ、受賞に至りました。
機械振興会館で行われた電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会において、三木SCE研究専門委員長から賞状と盾をいただきました。
授賞式の後、20分の受賞記念招待講演が行われました。
韓澤宇, 電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会奨励賞, 2024年1月23日.
Z. Han, Z. Li, Y. Yamanashi, and N. Yoshikawa “Research on Novel Binary Neural Processing Elements Using Single Flux Quantum Circuits,” 電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会, 東京, 2024年1月. (招待講演)
