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所属組織 |
先端科学高等研究院 |
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職名 |
教授 |
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生年 |
1961年 |
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研究キーワード |
集積回路設計、超伝導エレクトロニクス、電子デバイス、量子計算 |
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メールアドレス |
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ホームページ |
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関連SDGs |
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吉川 信行 (ヨシカワ ノブユキ)
YOSHIKAWA Nobuyuki
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代表的な業績 【 表示 ／ 非表示 】
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【論文】 Superconducting digital electronics 2004年09月
【論文】 An adiabatic quantum flux parametron as an ultra-low-power logic device 2013年01月
【国際会議発表】 2016 Appl. Superconductivity Conference (ASC 2016), Plenary Lecture 2016年09月
直近の代表的な業績 (過去5年) 【 表示 ／ 非表示 】
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【論文】 Demonstration of a 47.8 GHz High-Speed FFT Processor Using Single-Flux-Quantum Technology 2021年08月
【論文】 Demonstration of a Single-Flux-Quantum Microprocessor Operating With Josephson-CMOS Hybrid Memory 2020年05月
【論文】 Directly coupled adiabatic superconductor logic(Superconductor Science and Technology) 2020年06月
学内所属歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年4月-現在
専任 横浜国立大学 先端科学高等研究院 教授
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2004年4月-2021年3月
専任 横浜国立大学 大学院工学研究院 知的構造の創生部門 教授
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2001年4月-2004年3月
専任 横浜国立大学 大学院工学研究院 知的構造の創生部門 助教授
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1993年4月-2001年3月
専任 横浜国立大学 工学部 助教授
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1991年4月-1993年3月
専任 横浜国立大学 工学部 講師
所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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2018年5月-現在
日本学術振興会第146超電導エレクトロニクス委員会
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2016年4月-現在
低温・超電導学会
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2014年5月-現在
電気学会
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応用物理学会
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電子情報通信学会
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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単一磁束量子論理回路の研究
ＪＳＴ戦略的創造研究推進制度（研究チーム型） （戦略的基礎研究推進事業：ＣＲＥＳＴ）
研究期間：
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断熱型回路を用いた極限的低消費電力集積回路の研究
科学研究費補助金
研究期間：
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低温動作CMOS集積回路の研究
国際研究協力
研究期間：
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ジョセフソン量子ビットの研究
ＪＳＴ戦略的創造研究推進制度（研究チーム型） （戦略的基礎研究推進事業：ＣＲＥＳＴ）
研究期間：
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シングルエレクトロニクス
科学研究費補助金
研究期間：
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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Fundamentals and Frontiers of the Josephson Effect
Editor: Francesco Tafuri（ 担当： 単著 , 範囲: 16.6 Adiabatic flux Quantum Parametron Logic）
Springer 2019年9月
総ページ数：859 担当ページ：12 記述言語：英語 著書種別：学術書
学位論文 【 表示 ／ 非表示 】
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微小超伝導接合における新しい量子効果とその応用
吉川 信行
1989年3月
学位論文（博士） 単著
横浜国立大学
超伝導微小トンネル接合において生じる巨視的量子効果の研究を行った。これらの系においてジョセフソン効果と双対な巨視的量子効果が存在することを理論的に予測し、微粒子超伝導体薄膜を用いた実験によりこれらの効果の存在を実証した。
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Study on Single Flux Quantum Floating-Point Divider Based on Goldschmidt's Algorithm
Akiyoshi Sanada, Yuki Yamanashi, Nobuyuki Yoshikawa
IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.29 ( 5 ) 1301904 - 1301904 2019年3月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：IEEE 共著
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Design of Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Register Files Using a Top-Down Design Flow
Olivia Chen, Ro Saito, Tomoyuki Tanaka, Christopher L. Ayala, Naoki Takeuchi, Nobuyuki Yoshikawa
IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.29 ( 5 ) 1302905 - 1302905 2019年3月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：IEEE 共著
ISSN Information:
Print ISSN: 1051-8223
Electronic ISSN: 1558-2515
CD: 2378-7074 -
Miniaturization of adiabatic quantum-flux-parametron circuits by adopting offset buffers
Yukihiro Okuma, Naoki Takeuchi, Yuki Yamanashi, Nobuyuki Yoshikawa
Superconductor Science and Technology Vol.32 ( 6 ) 065007 - 065007 2019年5月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：IOP Science 共著
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Superconductor Amoeba-Inspired Problem Solvers for Combinatorial Optimization
Naoki Takeuchi, Masashi Aono, Nobuyuki Yoshikawa
PHYSICAL REVIEW APPLIED Vol.11 ( 4 ) 044069 - 044069 2019年4月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：APS Physics 共著
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Adiabatic Quantum-Flux-Parametron: Towards Building Extremely Energy-Efficient Circuits and Systems
Olivia Chen, Ruizhe Cai, Yanzhi Wang, Fei Ke, Taiki Yamae, Ro Saito, Naoki Takeuch, Nobuyuki Yoshik … 全著者表示
Olivia Chen, Ruizhe Cai, Yanzhi Wang, Fei Ke, Taiki Yamae, Ro Saito, Naoki Takeuch, Nobuyuki Yoshikawa 閉じる
Scientific Reports Vol.9 10514 - 10514 2019年7月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Springer Nature Limited 共著
総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】
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「量子コンピュータ周辺回路としての低温デジタル回路」研究開発の動向と最前線
吉川信行
電気学会論文誌Ａ（基礎・材料・共通部門誌） 143 ( 1 ) 19 - 20 2023年1月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 単著
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超低電力コンピューティングのための断熱磁束量子パラメトロンのパラメータ設計法
竹内尚輝、山栄大樹、鈴木秀雄、吉川信行
電子情報通信学会論文誌C J105-C ( 11 ) 329 - 338 2022年11月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：最終著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 単著
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Adiabatic Quantum-Flux-Parametron: A Tutorial Review
TAKEUCHI Naoki, YAMAE Taiki, L. AYALA Christopher, SUZUKI Hideo, YOSHIKAWA Nobuyuki
IEICE Transactions on Electronics E105.C ( 6 ) 251 - 263 2022年6月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：最終著者 記述言語：英語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：一般社団法人 電子情報通信学会 共著
<p>The adiabatic quantum-flux-parametron (AQFP) is an energy-efficient superconductor logic element based on the quantum flux parametron. AQFP circuits can operate with energy dissipation near the thermodynamic and quantum limits by maximizing the energy efficiency of adiabatic switching. We have established the design methodology for AQFP logic and developed various energy-efficient systems using AQFP logic, such as a low-power microprocessor, reversible computer, single-photon image sensor, and stochastic electronics. We have thus demonstrated the feasibility of the wide application of AQFP logic in future information and communications technology. In this paper, we present a tutorial review on AQFP logic to provide insights into AQFP circuit technology as an introduction to this research field. We describe the historical background, operating principle, design methodology, and recent progress of AQFP logic.</p>
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吉川 信行
電気学会論文誌． Ａ 142 ( 1 ) 19 - 20 2022年1月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 電気学会 単著
<p>High-performance computing technologies based on superconducting circuits are actively developing due to their high energy efficiency and performance. In this article, recent research developments on low-power, high-performance superconducting integrated circuit technologies are reviewed.</p>
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量子コンピュータの大規模化に向けた量子ビット制御用低温回路技術の動向
吉川 信行
電気学会論文誌． Ａ 141 ( 1 ) 20 - 21 2021年 [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 電気学会 単著
<p>Recently the number of integrated superconductor qubits and the fidelity in the qubit control are rapidly advanced. Besides the quantum supremacy, which is a remarkable milestone for realizing a large-scale quantum computer, was verified. However, for further increase in the scale of the quantum computer, control circuits to manipulate and read out the qubit state at low temperatures are indispensable to reduce the number of wires connecting the qubits at low temperatures with electronics at room temperature. In this report, recent research activities on qubit control circuits operating at low temperatures are reviewed.</p>
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年01月 米国電気電子学会 (IEEE) Contributions to the development of low-power superconductive digital circuits and their application to reversible-computing
受賞者：吉川信行 -
Award for Continuing and Significant Contributions in the Field of Applied Superconductivity
2023年09月 IEEE Council on Superconductivity
受賞者：Nobuyuki Yoshikawa -
未踏科学技術協会超伝導科学技術賞
2004年06月
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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超低消費エネルギー高集積断熱量子磁束ロジックの創生
研究課題/領域番号：24H00311 2024年4月 - 2027年3月
基盤研究(A)
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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可逆量子磁束回路を用いた熱力学的限界を超える超低エネルギー集積回路技術の創成
2019年6月 - 2024年3月
科学研究費補助金 基盤研究(S)
代表者：吉川信行
資金種別：競争的資金
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可逆量子磁束回路を用いた熱力学的限界を超える超低エネルギー論理回路の創成
2019年4月 - 2023年3月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
代表者：吉川 信行
資金種別：競争的資金
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熱力学的極限に挑む断熱モード単一磁束量子プロセッサの研究
2014年4月 - 2019年3月
科学研究費補助金 基盤研究(S)
代表者：吉川信行
資金種別：競争的資金
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断熱モード単一磁束量子回路の導入によるサブμWマイクロプロセッサの研究
2010年6月 - 2015年3月
科学研究費補助金 基盤研究(S)
代表者：吉川信行
資金種別：競争的資金
その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】
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A Hardware Accelerator for Homomorphic Computing Utilizing Superconductor Electronics
2023年4月 - 2024年10月
海外 DARPA seedling grant
担当区分：研究代表者
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量子制御電子集積回路の研究開発
2022年4月 - 2026年3月
科学技術振興機構
代表者：吉川信行
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量子磁束回路を用いた量子ビット用制御・読出し回路の研究開発
2018年 - 2025年
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発／次世代コンピューティング技術の開発／量子計算及びイジング計算システムの統合型研究開発
超伝導量子アニーリングマシンのための超伝導制御・読出し回路の研究開発
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米国IARPAプロジェクト SuperTools, 超伝導集積回路用CADツールの開発
2017年9月 - 2022年10月
米国Hypres社 米国IARPAプロジェクト SuperTools
代表者：吉川信行
大規模超伝導集積回路設計のためのCADツールの開発
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南アフリカとの共同研究(NRF)
2014年7月 - 2016年3月
地方自治体
代表者：吉川信行
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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Recent Research on AQFP-Based Accelerator Design
Olivia Chen, Naoki Takeuchi, Renyuan Zhang, Yanzhi Wang, Nobuyuki Yoshikawa
The 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023)
開催年月日： 2023年11月
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
開催地：Wellington, New Zealand
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Recent Research on AQFP-Based Accelerator Design
Olivia Chen, Naoki Takeuchi, Renyuan Zhang, Yanzhi Wang, Nobuyuki Yoshikawa
The 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023)
開催年月日： 2023年11月
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
開催地：Wellington, New Zealand
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Recent Research on AQFP-Based Accelerator Design
Olivia Chen, Naoki Takeuchi, Renyuan Zhang, Yanzhi Wang, Nobuyuki Yoshikawa
The 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023)
開催年月日： 2023年11月
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
開催地：Wellington, New Zealand
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断熱量子磁束パラメトロンを用いた位相判別回路の高利得化
永松 義瑛、吉川 信行、山梨 裕希
2024年第71回応用物理学会春季学術講演会
開催年月日： 2024年3月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：東京都市大学世田谷キャンパス
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個別の動作点調整なしで並列化された超伝導乱数生成器の出力乱数性の向上
山梨 裕希、熊倉 陸斗、吉川 信行
2024年第71回応用物理学会春季学術講演会
開催年月日： 2024年3月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：東京都市大学世田谷キャンパス
共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】
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Josephson/CMOSハイブリッドメモリに関する研究
国際共同研究
研究期間： 2001年 - 2001年
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超電導一半導体ハイブリッド回路の研究
国内共同研究
研究期間： 2000年 - 2001年
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単一磁束量子集積回路の設計に関する研究
出資金による受託研究
研究期間： 2000年 - 2001年
担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度 システムデバイス実習
大学院理工学府
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2024年度 超伝導エレクトロニクス論
大学院理工学府
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2024年度 先端集積システム解析F
大学院理工学府
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2024年度 先端集積システム解析S
大学院理工学府
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2024年度 先端集積システム設計F
大学院理工学府
教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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第11回電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会奨励賞
2021年01月19日 電子情報通信学会
受賞者（グループ）： 弘中祐樹 -
電気学会基礎・材料・共通部門大会Young Researcher English Oral Presentation Award
2020年09月14日 電気学会
受賞者（グループ）： 田中智弘 -
基礎・材料・共通部門表彰
2019年09月03日 電気学会
受賞者（グループ）： 弘中祐樹
その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】
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2020年01月第10回 電子情報通信学会 超伝導エレクトロニクス研究会奨励賞 (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年12月ISS Best Student Award (Excellent Oral Presentation) (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年11月2019年優秀論文発表賞（電気学会） (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年09月基礎・材料・共通部門表彰 （電気学会） (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年03月応用物理学会講演奨励賞（応用物理学会） (学生の学会賞等の受賞実績)
委員歴 【 表示 ／ 非表示 】
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日本学術振興会第１４６委員会
2018年05月 - 現在 委員長
委員区分：その他
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Board Members of Applied Superconductivity Conference
2016年10月 - 2022年9月
委員区分：学協会
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日本学術振興会学術システム研究センター
2016年04月 - 2019年3月 研究員
委員区分：学協会
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電気学会金属セラミックス技術委員会
2014年05月 - 現在 委員長
委員区分：学協会
吉川信行、電気学会金属セラミックス技術委員会委員長、http://www.iee.jp/fms/?page_id=43、2014年5月〜
社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】
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超伝導SFQ VLSIシンポジウム
役割：出演, 司会, 編集長, 企画, 運営参加・支援, 報告書執筆
2020年1月
対象： 大学生, 大学院生, 研究者, 学術団体, 企業
種別：会議、学会等の企画・開催
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2020年日本学術振興会 超伝導エレクトロニクス第146委員会 国際シンポジウム
役割：出演, 司会, 編集長, 企画, 運営参加・支援, 報告書執筆, その他
日本学術振興会超伝導エレクトロニクス第146委員会 横浜市開港記念会館 2020年1月
対象： 大学生, 大学院生, 研究者, 学術団体, 企業, 行政機関, メディア
種別：会議、学会等の企画・開催
超伝導エレクトロニクス分野における産学の連携を深め、産業・学術分野の更なる発展を目指して国際シンポジウムを開催した。
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集積回路に超電導チップ 消費電力1000分の1以下 横浜国大データ拠点に応用
役割：取材協力
日経産業新聞 2019年3月
対象： 社会人・一般
種別：新聞・雑誌
吉川信行、竹内尚輝、”集積回路に超電導チップ 消費電力1000分の1以下 横浜国大データ拠点に応用”、日経産業新聞、2019年3月28日
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コンピュータの消費電力1000分の1以下に、実現する集積回路の仕組み 横浜国大が実証
役割：取材協力
ニュースイッチ 日刊工業新聞 電子版 2019年2月
対象： 社会人・一般
種別：インターネット
吉川信行、”コンピュータの消費電力1000分の1以下に、実現する集積回路の仕組み 横浜国大が実証”、ニュースイッチ、2019年2月4日
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消費電力1/1000以下 コンピュータ 超電導集積回路で実証 横浜国大
役割：取材協力
日刊工業新聞 2019年2月
対象： 社会人・一般
種別：新聞・雑誌
吉川信行、”消費電力1/1000以下 コンピュータ 超電導集積回路で実証 横浜国大”、日刊工業新聞、2019年2月4日