image: Image is a microphotograph of the fabricated test circuit. Continuous single flux quantum signals are produced by the clock generators at frequencies ranging from approximately 10 GHz to 40 GHz. Each clock generator begins pulse generation upon receiving a trigger signal and stops operation when a corresponding stop signal is received. The test circuit, encompassing the clock generators, signal wiring circuits, and signal interface circuit, integrates 462 Josephson junctions.
Credit: YOKOHAMA National University
横浜国立大学の上野佑斗博士課程前期学生、弘中祐樹IAS助教（研究当時）、吉川信行教授、山梨裕希教授の研究グループは、超伝導単一磁束量子回路によるReLU活性化関数を持つニューロン回路の実証に成功しました。設計された回路は1ニューロン動作あたり1.4 fJ（1.4×10-15 J）という超低電力動作、かつ高速な処理が可能です。さらに超伝導単一磁束量子回路の特性を用いたディジタル処理を用いることで回路製造時の回路素子パラメータばらつきがあっても理想的な特性が得られるという特徴があります。回路は40 GHzを超える速度での高速動作実証に成功しました。今後は大規模な超伝導ニューラルネットワークへの応用に期待されます。
本研究成果は、2025年9月24日に国際論文誌「Neuromorphic Computing and Engineering」にオンライン版として掲載されました。
Journal
Neuromorphic Computing and Engineering
Article Title
High-speed, ultra-low-power, and robust superconductive neuron with ReLU activation
Article Publication Date
24-Sep-2025