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A Universal Quantum Phase Slip Logic Gate for Implementing Basic Boolean Functions
DOI:10.1109/TASC.2025.3598282.png)
摘要
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量子相位滑移(QPS)结在施加大于其临界电压的电压脉冲时,可充当超导开关。因此,一个面积为2e(或2e的整数倍)的电流脉冲流过结,该结在电荷基逻辑中从零切换到一。为了对QPS结进行适当的操作仿真,它应当处于过阻尼状态,且阻尼因子应小于1。QPS结的物理参数,即正常电阻、动力学电感和临界电压,会影响结的过阻尼条件、开关行为以及阻尼因子。设计QPS逻辑门的基本单元是电荷岛。通过不同且适当的电荷岛连接方式,可以设计出基本的QPS与、或、异或逻辑门。通常,这些逻辑门中的每一种都有其独特的电路和结参数以实现正常操作。在本论文中,提出了一种通用QPS逻辑门,它可以通过适当选择每种布尔函数对应的QPS结参数,执行基本的与、或、异或布尔函数。这种通用QPS逻辑门能够简化复杂QPS逻辑电路的设计,因为只需为每个结适当选择参数以实现所需的布尔函数,而门电路拓扑结构保持不变。
Keyword:
Junctions
Logic gates
Boolean functions
Josephson junctions
Switches
Superconducting transition temperature
Resistance
Voltage
Inductance
Kinetic theory
Critical voltage
Josephson junction
kinetic inductance
logic gate
normal resistance
quantum phase slip

