全5067文字
PR
冷却プローブ上の超電導プロセッサー（写真：横浜国立大学）
冷却プローブ上の超電導プロセッサー（写真：横浜国立大学）
[画像のクリックで拡大表示]

　脱炭素時代の到来に合わせて、コンピューターの消費電力を圧倒的に低減する技術が登場してきた。それが「超電導コンピューター」だ。横浜国立大学 工学研究院 知的構造の創生部門 教授の吉川信行氏の研究室は、4ビット動作の超電導RISC型マイクロプロセッサー「MANA 1†」を開発した（図1）。動作周波数は5G～10GHz前後で、消費電力は冷却用電力を別にした場合、一般的なSi半導体に基づくマイクロプロセッサーの約100万分の1以下と猛烈に低い。

†MANA＝Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture Processor。
（a）ダイの写真
（a）ダイの写真
[画像のクリックで拡大表示]
（b）プロセッサーの構成
（b）プロセッサーの構成
[画像のクリックで拡大表示]
図1　4ビット動作超省電力の超電導プロセッサーを実現
ダイの寸法は1cm角。ワード長は4ビット、命令は16ビットを利用。チップ全体でジョセフソン接合（JJ）を、産業技術総合研究所の超電導回路用1µmプロセスで2万個超集積した。動作周波数は5G～10GHzで、演算速度は200MOPS。消費電力は冷却用電力込みで10µW。希釈冷凍機などは使わず、液体ヘリウムの温度4.2Kで動作する。（写真と図：横浜国立大学 吉川研究室）