Оптимизация ячеек адиабатических сверхпроводниковых логических устройств за счет использования джозефсоновских π-контактов1)
Г. С. Хисматуллин+*, Н. В. Кленов×° 2), И. И. Соловьев+°
+НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ имени М. В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
*Российский квантовый центр, 143025 Москва, Россия
×Физический факультет, МГУ имени М. В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
°Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 119049 Москва, Россия
Abstract
Адиабатические сверхпроводниковые логические (АСЛ) схемы могут
стать ключом к реализации на практике
операций с диссипацией энергии менее предела Ландауэра. Однако практическая востребованность
существующих решений ограничена из-за двух противоречащих друг другу требований: высокой
энергоэффективности и достаточно высокого быстродействия устройств. Использование джозефсоновских
контактов с отрицательным критическим током (π-контактов) позволяет получать определенный вид
потенциальной энергии сверхпроводниковых цепей и, как следствие, требуемую на практике степень
контроля над
динамическими процессами в предложенных обратимых логических ячейках. Особенности токового
транспорта и
баланса джозефсоновских фаз в цепях с π-контактами позволяют улучшить более чем в два раза связь
между частями обратимого вычислителя. Вместе с тем,
непрерывная эволюция состояния обеспечивается при более
высоких значениях критических токов и характерных напряжений основных джозефсоновских контактов
ячеек АСЛ, что обуславливает возможность увеличения их быстродействия.