基于网表的量子元胞自动机时钟布局方案

量子细胞自动机(quantum cellular automaton,QCA)器件是一种具有时控工作特征的新型器件结构,与传统的通过电信号来表示二进制信息的方法不同,它是通过电子在QCA细胞上占据的位置来表示的。正是由于QCA器件的时控工作特征,若没有一个系统合理的方法设计QCA时钟电路,则会导致电路时钟设计复杂、电路时钟周期冗余。文章基于传统集成电路成熟的网表技术,引入了新的网表参数,使得在进行电路器件设计时也能解决时钟布局的设计,缩短了电路设计时间、提高了时钟的合理布局。     

基于卡诺图的QCA电路结构优化方法

量子元胞自动机(quantum-dot cellular automata,QCA)由于其特殊的工作方式以及行为特点被视为潜在代替CMOS的新型技术之一.文章基于QCA提出一种简化现有电路结构并指导电路优化设计的方法,通过对比QCA元胞间响应器件提出QCA类IP核概念,并基于类IP核提出卡诺图优化电路结构的方法;在应用...     

基于QCA的三输入数值比较器设计

量子元胞自动机(quantum-dot cellular automata,QCA)是一种新兴的纳米器件。文章基于QCA提出了一位的三输入比较器设计方案,并用QCADesigner软件进行仿真。结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能。在设计过程中采用共面交联和二维改进型时钟方案,有效提高数据的流水线性质及数据的并行计算优化度,此外,采用减少信息传输距离和分层的设计思想减少了整个电路的时钟延迟和横截面积。     

基于量子元胞自动机的真随机数发生器设计

量子元胞自动机(quantum-dot cellular automata,QCA)是一种典型的纳米器件,有望成为VLSI设计中CMOS晶体管的替代者.文章基于QCA的内禀属性,以QCA交叉耦合结构为理论依据,设计一种真随机数发生器(true random number generator,TRNG),从基础单元的设计...     

分回路中有电阻时电感耦合电路的量子涨落

根据电阻产生的物理机制,即电子与声子的相互作用对两分回路中均有电阻的电感耦合电路进行了量子化,给出了分回路及耦合部分的量子涨落和电路中的参数与环境温度的关系.电感耦合可以降低电流的量子涨落,但是使电荷的电子涨落增大.与无耗散的电路类似,电源影响电荷和电流的大小,但不影响电荷和电流的电子涨落.以往从电荷的经典运动方程出发,通过变量代换的正则量子化方法,相当于将这里高温极限的结果应用到了低温情况.     

基于真值表演算的四量子电路综合方法

为了能以较小的代价高效地自动构造量子可逆逻辑电路,提出了一种新颖的四量子可逆逻辑综合方法.该方法首先将一个四量子电路的函数表示成真值表的形式;然后利用传统的递归思想,通过对换演算,将四量子电路映射函数的真值表分解成2块相互独立的三量子电路映射函数的真值表;再查找相应的最优三量子电路,直接生成相关电路;最后将对换运算的电路并入该电路,经过局部优化即可生成最终电路.分析结果表明,用该方法综合四量子电路能大幅减少TOF门的数量,平均需要15.74个TOF门,最多只需24个TOF门.同时该算法避免了穷举法所需的时空复杂度太大的问题,便于经典计算机实现.     

量子Fourier变换在实现Deutsch-Jozsa算法中的应用

提出利用量子Fourier变换解决Deutsch-Jozsa算法问题的观点.结合量子Fourier变换和Deutsch-Jozsa算法的量子电路,找到一种利用量子Fourier变换解决Deutsch-Jozsa算法新的量子电路,并考察该量子电路中各个线路的量子状态,结合算法对该量子线路的状态进行研究.结果表明:利用量子Fourier变换解决Deutsch问题,能够有效地提高运算速度,节省运算时间.     

利用超导量子电路中的宏观量子相干性测量弱磁场

超导量子电路可以被等效地看作人造原子,其内部能级结构随外磁场而变化.这里根据这些超导量子电路中的宏观量子相干性,设计了一种新型的磁强计.这种磁强计不仅体积小,而且具有低耗散和高灵敏度的优点.正因为此,它在读取诸如超导磁通量子比特等量子纳米设备方面,具有很大的应用前景.     

电感耦合电路耦合部分的量子涨落及其压缩

对于电感耦合电路 ,讨论了一种实际的状态演化情况。当电路参数即电容和电感按照一定规律变化时 ,压缩可以产生。同时特别关注了以往未加深入研究的耦合部分的量子涨落。当电路的参数不随时间变化时 ,也可以有压缩产生。这种压缩完全是由耦合引起的。     

介观耗散RLC并联电路的量子效应

通过对介观耗散RLC并联电路做类似阻尼谐振子处理,将其量子化.在此基础上,应用量子双波函数理论研究了电感(L)、电容(C)、电阻(R)和初位相(ωt0),且它们均具有确定值的单一介观耗散RLC并联电路中各支路电流和电压的量子涨落.结果表明:量子双波函数理论能准确描述单一耗散介观RLC电路的量子涨落.