Дворозрядний помножувач на квантових коміркових автоматах

Автор(и)

  • Олександр Степанович Мельник Національний авіаційний університет, Київ https://orcid.org/0000-0003-1072-5526
  • Вікторія Олександрівна Козаревич Національний авіаційний університет, Київ
  • Евеліна Ігорівна Когут Національний авіаційний університет, Київ

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.72.16943

Ключові слова:

квантовий автомат, мажоритарний елемент, автоматизоване проектування, помножувач

Анотація

Настання ери нанотехнологій найбільшою мірою був стимульований високими темпами розвитку комплементарної структури метал-оксид-напівпровідникової мікроелектроніки. Наразі КМОН-компоненти досягли квантово-технологічних обмежень. В цифровій наноелектроніці один біт інформації задається одним електроном. В роботі виконано комп’ютерне проектування за допомогою систе́ма автоматизо́ваного проектува́ння QCADisigner одноелектронних арифметико-логічних наносхем на основі квантових коміркових автоматів. В якості базових використані фрагменти три- та п’ятивходових універсальних елементів. Доведено, що визначальною властивістю цього класу нанопристроїв є гуртова поведінка комірок, яка відтворюється логікою  мажоритарних функцій. Розроблені одноелектронні повний наносуматор та дворозрядний помножувач мають мінімально можливі технологічні нанорозміри, надвисоку швидкодію та мінімальну споживану енергію комутації.

Біографії авторів

Олександр Степанович Мельник , Національний авіаційний університет, Київ

Кандидат технічних наук. Доцент

Кафедра електроніки, робототехніки, моніторингу та технологій Інтернету речей

Вікторія Олександрівна Козаревич , Національний авіаційний університет, Київ

Старший викладач

Кафедра електроніки, робототехніки, моніторингу та технологій Інтернету речей

Евеліна Ігорівна Когут , Національний авіаційний університет, Київ

Магістрант

Кафедра електроніки, робототехніки, моніторингу та технологій Інтернету речей

Посилання

P. D. Tougaw and C. S. Lent, “Logical devices implemented using quantum cellular automata,” J. Appl. Phys., 75 (3) 1818, 1994. https://doi.org/10.1063/1.356375

K. Hennessy and C. S. Lent, “Clocking of molecular quantum-dot cellular automata,” J. Vac. Sci. Technol. B., vol. 19, no. 5, pp. 1752–1755, Sept./Oct. 2001. https://doi.org/10.1116/1.1394729

M. Governale, M. Maccuci, G. Iannaccone, and C. Ungarelli, “Modeling and manufacturability assessment of bistable quantum-dot cells,” J. Appl. Phys., 85 (5) 2962, 1999. https://doi.org/10.1063/1.369061

O. S. Melʹnyk, V. O. Kozarevych, V. Yu. Romanyuk, "Proektuvannya lohichno-aryfmetychnykh nanoprystroyiv," Avtomatyzovani systemy upravlinnya ta prylady avtomatyky, Vseukrayinsʹkyy mizhvidomchyy naukovo-tekhnichnyy zbirnyk. no. 166, 2014, pp. 21–26. [in Ukrainian]

M. Gardner, "The fantastic combinations of John Conway's new solitaire game 'life," Mathematical Games. Scientific American. 1970, pp. 120–123. https://doi.org/10.1038/scientificamerican1070-120

N. I. Pakulov, V. F. Ukhanov, P. N. Chernyshov, Mazhoritarnyy printsip postroyeniya nadezhnykh uzlov i ustroystv TSVM. Moskva: Sov. radio, 1974, 184 s. [in Russian]

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-23

Номер

Том 2 № 72 (2022)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).