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Electronique supraconductrice : Perspective des matériaux

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Dans cours

MSE-438: Superconducting electronics: A materials perspective

Introduction to superconducting electronic applications and their material requirements, including the fundamental phenomenology of superconductors. Key applications and their material requirements: a) magnets; b) quantum metrology; c) quantum computation. ...

Description

Cette séance de cours présente le commutateur Josephson Atto Weber (JAWS) et son fonctionnement, en soulignant l'importance de l'isolation de sortie et du couplage de porte. Il discute des limites de la technologie, telles que la nécessité d'une horloge globale dans la logique de verrouillage. En outre, il explore la logique Quantum Rapid Single Flux (RSFQ), soulignant ses avantages par rapport à la logique semi-conducteur traditionnelle, y compris les fréquences d'horloge d'enregistrement et la faible consommation d'énergie. La séance de cours se termine par une explication détaillée de la logique de réinitialisation RSFQ et de ses applications pratiques.

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Concepts associés (32)

Porte logique

vignette|Composants TTL Une porte logique (gate) est un circuit électronique réalisant des opérations logiques (booléennes) sur une séquence de bits. Cette séquence est donnée par un signal d'entrée modulé en créneau (signal carré), et cadencé de façon précise par un circuit d'horloge, ou quartz. Les opérations logiques sont réalisées électriquement par une combinaison de bascules ou inverseurs, à base de transistors. Étant donné les capacités d'intégration en électronique, un circuit intégré comporte généralement plusieurs portes à la fois.

Horloge atomique

vignette|Horloge atomique commerciale à césium ayant servi à réaliser le temps légal français dans les années 1980 et comme référence pour l'horloge parlante. vignette|Horloge atomique à césium, vue interne. Une horloge atomique est une horloge qui utilise la pérennité et l'immuabilité de la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par un électron lors du passage d'un niveau d'énergie à un autre pour assurer l'exactitude et la stabilité du signal oscillant qu'elle produit.

Signal d'horloge

vignette|Un signal d'horloge est typiquement un signal carré. vignette|Un signal d'horloge est produit par un générateur d'horloge, ici dans un ordinateur de bureau, constitué d'une puce (à droite) et d'un résonateur (à gauche). vignette|Connecteur PS/2 : le signal d'horloge se trouve sur les broches 5 et 6, respectivement pour la souris et le clavier. Un signal d’horloge est, en électronique, et particulièrement en électronique numérique, un signal électrique oscillant qui rythme les actions d'un circuit.

Langage Ladder

Ladder Diagram (LD) ou Langage Ladder ou schéma à contacts est un langage graphique très populaire auprès des automaticiens pour programmer les automates programmables industriels. Il ressemble un peu aux schémas électriques, et est facilement compréhensible. Ladder est le mot anglais pour échelle. L'idée initiale du Ladder est la représentation de fonction logique sous la forme de schémas électriques. Cette représentation est originellement matérielle : quand l'automate programmable industriel n'existait pas, les fonctions étaient réalisées par des câblages.

Superconducting quantum computing

Superconducting quantum computing is a branch of solid state quantum computing that implements superconducting electronic circuits using superconducting qubits as artificial atoms, or quantum dots. For superconducting qubits, the two logic states are the ground state and the excited state, denoted respectively. Research in superconducting quantum computing is conducted by companies such as Google, IBM, IMEC, BBN Technologies, Rigetti, and Intel. Many recently developed QPUs (quantum processing units, or quantum chips) utilize superconducting architecture.

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Séances de cours associées (53)

SR Latch et D Flip-Flop: Éléments de mémoire dans les systèmes logiques

Explore le verrou SR, la bascule D, les multiplexeurs, les portes XOR et les portes tristates dans les systèmes logiques.

Analyse de synchronisation : conception de circuits synchrones

Couvre l'analyse temporelle des circuits synchrones, en se concentrant sur les bascules, les contraintes temporelles et les problèmes de métastabilité.

Systèmes logiques : multiplexeurs et flip-flops

Explique les circuits de verrouillage SR, les verrous D, les bascules D, les signaux d'horloge et les multiplexeurs dans les systèmes logiques.

Éléments de mémoire dynamique: Latchs et Flip-Flops

Couvre les éléments de mémoire dynamiques, les verrous, les bascules, les paramètres de synchronisation, le décalage d'horloge et la canalisation synchrone.

Logic Systems: Vue d'ensemble de la technologie

Fournit une vue d'ensemble de la technologie derrière les portes logiques, couvrant les familles TTL et CMOS et abordant les dangers statiques et dynamiques, les horloges fermées et le débouncing des commutateurs.

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Concepts associés (32)

Superconducting quantum computing

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