극저온 초전도체 컴퓨팅을 위한 구조적 도전

4.2켈빈 환경에서 초전도 상태로 작동하는 단일 플럭스 양자(SFQ) 논리는 극도로 높은 성능과 저전력 컴퓨팅을 달성하는 유망한 후보입니다. 조셉슨 접합(JJ)은 SFQ 논리에서 스위칭 요소로 사용되어 단일 자기 플럭스 양자를 저장하고 전달할 수 있는 초전도 링을 구성합니다. 그것은 본질적으로 전압 펄스에 의해 구동되는 특성을 가지고 있어, 극도로 낮은 대기 시간과 저전력 JJ 스위칭을 가능하게 합니다. 이 발표에서는 고전 및 양자 컴퓨터를 대상으로 SFQ 논리에 대한 컴퓨터 아키텍처 연구 활동을 소개합니다. 우리가 배운 주요 통찰력은 컴퓨터 아키텍트와 장치 과학자 간의 깊고 효율적인 협력이 컴퓨터 시스템 설계에서 획기적인 발전을 이루는 데 상당한 잠재력을 지닌다는 것입니다. 이러한 구체적인 협력을 바탕으로 우리는 SFQ 기반 처리 요소, AI 가속기 등을 대상으로 하는 고전 컴퓨팅을 위한 최첨단 아키텍처 기술을 소개했습니다. 그리고 지금 우리는 1 OK+ 확장 가능한 극저온 양자 컴퓨터를 달성하기 위해 필요한 초전도 큐빗 제어/관리를 위해 우리의 기술을 확장하고 있습니다. 이 발표는 마지막으로 이러한 차세대 컴퓨터 아키텍처 설계의 미래 경향을 논의합니다.