ارائه مدل توان بر روی سلول های qca در حالت فلزی برای مدارهای مبتنی بر سیم ها، گیت اکثریت و گیت معکوس کننده

اتوماتای سلول کوانتومی (qca) ابتدا توسط جناب آقای لنت در سال 1993 پیشنهادشده و از آن هنگام تاکنون تحقیقات بسیاری بر روی آن به صورت تئوری و آزمایشگاهی انجام شده است. مهم ترین کارکرد فنّاوری qca درزمینه δ استفاده از نقاط کوانتومی می باشد. گرچه ابزارهای اولیه ای براین اساس ساخته شده اند امّا این علم هنوز در ابتدای راه خود می باشد. پیشرفت ها در این زمینه بسیار قابل توجه است. به عنوان مثال افزایش 10برابری فشردگی مداری را در مقایسه با سیستم های معادل در cmos شاهد می باشیم. رویکرد طراحی این مدارات کاملاً متفاوت از طراحی سنتی مدارهای منطقی به خصوص درزمینه δ زمان بندی می باشد. این فنّاوری نو می تواند راه حلی برای مدارات محاسباتی بدون ترانزیستور در ابعاد نانو باشد. از پایه ای ترین عناصری که توسط این فنّاوری ساخته شده است می توان به سیم های کوانتومی اشاره نمود همچنین عناصر پایه ای دیجیتال مانند گیت های پایه ای nand و nor و گیت اکثریت به نحو موفقیت آمیزی ساخته و آزمایش شده اند. ساخت مدارات دیجیتال با استفاده از سلول های کوانتومی یکی از کاربردی ترین راه حل هایی است که علاوه بر کاهش ابعاد مدارات دیجیتال به ابعاد در حد نانو و افزایش فرکانس کلاک این مدارات به فرکانس هایی در حد ترا هرتز، توان مصرفی این مدارات را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد؛ بنابراین کار بر روی مسائل مربوط به مزایا و معایب مدارات qca زیاد انجام شده است، ولی مد ل های توان این مدارات بسیار کم است و ازآنجاکه نحوه پیاده سازی qca متفاوت است ما در این پایان نامه قصد داریم مدل توانی ارائه دهیم که به بررسی کامل انرژی های وارد بر سلول های qca در حالت فلزی برای مدارهای مبتنی بر گیت اکثریت، سیم ها و گیت های معکوس کننده می پردازد. روش پیشنهادی بر اساس روابط فیزیکی، کوانتومی و نیروهای فیزیکی ارائه شده است. صحت روش از طریق استفاده از شواهد فیزیکی ساده تأیید می شود. برای محاسبات در ابتدا به بررسی انرژی وارد بر سلول های qca در حالت فلزی پرداختیم. همان طور که می دانید الکترون های سلول می توانند در جایگاه قطری قرار بگیرند بنابراین برهم کنش کولمبی علاوه بر داخل سلول های qca، بین سلول های qca نیز وجود دارد. از سوی دیگر انرژی تونل زنی و انرژی داخل چاه پتانسیل را نیز محاسبه نمودیم. در آخر نتایج به دست آمده را به وسیله نرم افزار برنامه نویسی به زبان c پیاده سازی نمودیم و نتایج را باهم مقایسه نمودیم.