JTL-BASED SUPERCONDUCTING LOGIC ARRAYS AND FPGAS

Superconducting logic arrays, SLAs, and field-programmable gate arrays, FPGAs that are based on Josephson transmission lines, JTLs, accommodate reciprocal quantum logic, RQL, compliant binary input signals and provide RQL-compliant output signals that are evaluations of generalized logic functions. Each JTL-based superconducting FPGA, JTLBSFPGA, incorporates multiple JTL-based SLAs, JTLBSLAs, connected together. Each JTLBSLA includes an array of software-programmable and/or mask-programmed logic cells that output products of inputs and cell states, such that the JTLBSLAs output evaluations of sum-of-products functions. New JTLBSLA logic cells are described, including some that provide programmable cell states via magnetic Josephson junctions (MJJ). JTLBSFPGAs provide area efficiency and clock speed advantages over CMOS FPGAs. Unlike SLAs based on Josephson magnetic random access memory, JMRAM, JTLBSLAs do not require word line drivers, flux pumps, or sense amplifiers. Because JTLBSLAs and JTLBSFPGAs are RQL-compliant, they can also include RQL gates connected within or between them, without signal conversion circuitry. L'invention concerne des réseaux logiques supraconducteurs, SLA et des réseaux de portes programmables par l'utilisateur, FPGA qui sont basés sur des lignes de transmission Josephson, JTL, qui peuvent recevoir des signaux d'entrée binaires conformes à une logique quantique réciproque, RQL et fournir des signaux de sortie conformes à une RQL qui sont des évaluations de fonctions logiques généralisées. Chaque FPGA supraconducteur à base de JTL, JTLBSFPGA, incorpore de multiples SLA basés sur JTL, JTLBSLA connectés ensemble. Chaque JTLBSLA comprend un réseau de cellules logiques programmables par logiciel et/ou programmées par masque qui délivrent des produits d'entrées et d'états de cellules, de sorte que les JTLBSLA délivrent des évaluations de fonctions de sommes de produits. De nouvelles cellules logiques JTLBSLA sont décrites, y compris certaines qui fournissent des états cellulaires programmables par l'intermédiaire de jonctions Josephson magnétiques (MJJ). Les JTLBSFPGA fournissent une efficacité de zone et des avantages de vitesse d'horloge par rapport à des FPGA CMOS. Contrairement aux SLA basés sur une mémoire vive magnétique Josephson, JMRAM, les JTLBSLA ne nécessitent pas de pilotes de lignes de mots, de pompes de flux ou d'amplificateurs de détection. Comme les JTLBSLA et les JTLBSFPGA sont conformes à une RQL, ils peuvent égalemen