An Efficient Layout Design of Fredkin Gate in Quantum-dot Cellular Automata (QCA)

Ali Newaz BAHAR, Sajjad WAHEED, Md. Ahsan HABİB
2.328 814

Öz


Kuantum-noktası Hücresel Otomasyon (KHO), nano ölçekteki mantık dizaynlarında kullanılan ve süratli hız, ultra düşük güç tüketimi ve yüksek skalada entegrasyon ve yüksek anahtarlama frekansı yüzünden geleneksel Tümler Metal Oksit Yarıiletkenlerin yerini almada gelecek vadeden alternatif teknolojilerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, KHO mantık geçitlerine; KHO kablosu, 3-girdi çoğunluk ve KHO dönüştürücü geçitlerine, dayanan Fredkin geçitinin etkili bir dizaynı sunulmuştur. Dahası, önceki dizaynla kıyaslandığında önerilen dizaynın hücrelerinin sayısı, kaplanan alan ve gecikme zamanı sırasıyla %62,20, %76,70 ve %25 azalmıştır ve aynı zamanda eş düzlemli kablo çaprazlamasını önlemiştir. Sunulan tasarımın işlevsel doğruluğu QCADesigner araçları kullanılarak kanıtlanmıştır. Önerilen devre düşük güç tüketen hata-toleranslı system oluşturmaya uygundur ve KHO’da yüksek dereceli entegrasyon uygulamalarını arttırabilir

Anahtar kelimeler


Kuantum-noktası Hücresel Otomasyon (KHO), KHO mantık geçitleri, Fredkin geçiti ve QCADesigner

Tam metin:

PDF ÖZET

Referanslar


Al-Rabadi, A. N., Reversible logic synthesis: From fundamentals to quantum computing. Springer, (2004).

Thapliyal, H., & Ranganathan, N.: Testable reversible latches for molecular QCA. In Nanotechnology, NANO'08. 8th IEEE Conference, (2008) pp. 699-702

Ma, X., Huang, J., Metra, C., & Lombardi, F., Journal of Electronic Testing 24(1-3) (2008) 297-311.

Thapliyal, H., & Ranganathan, N., IEEE Transactions on Nanotechnology 9(1) (2010) 62-69.

Landauer, R., IBM J. Research and Development 5(3) (1961) 183-191.

Bennett, C. H., IBM J. Research and Development 17(6) (1973) 525-532.

Lent, C.S., Tougaw, P.D., Porod, W., (1993) DOI:10.1063/1.108848

Orlov, A.O., Amlani, I., Bernstein, G.H., Lent, C.S., Snider, G.L. (1997) DOI:10.1126/science.277.5328.928

Amlani, I., Orlov, A. O., Kummamuru, R. K., Bernstein, G. H., Lent, C. S., & Snider, G. L., Appl. Phys. Lett. 77(5) (2000) 738-740.

Wilson, M., Kannangara, K., Smith, G., Simmons, M., & Raguse, B., Nanotechnology: basic science and emerging technologies. CRC Press (2002).

Tougaw, P. D., & Lent, C. S., Journal of Applied physics 75(3) (1994) 1818-1825.

Meurer, B., Heitmann, D., & Ploog, K., Physical review letters 68(9) (1992) 1371.

Ashoori, R. C., Stormer, H. L., Weiner, J. S., Pfeiffer, L. N., Baldwin, K. W., & West, K. W., Physical review letters 71(4) (1993) 613.

Lent, C. S., & Tougaw, P. D., Proceedings of the IEEE 85(4) (1997) 541-557.

Amlani, I., Orlov, A. O., Toth, G., Bernstein, G. H., Lent, C. S., & Snider, G. L., Science 284(5412) (1999) 289-291.

Orlov, A. O., Amlani, I., Toth, G., Lent, C. S., Bernstein, G. H., & Snider, G. L., Applied physics letters 74(19) (1999) 2875-2877.

Bahar, A. N., Habib, M., & Biswas, N. K. (2013) DOI:10.5120/14149-2243

Bahar, A. N., Waheed, S., Uddin, M. A., & Habib, M. A., International Journal of Computer Science Engineering (IJCSE) 2(6) (2013) 351-355.

Ling-gang, Z., Qing-kang, W., & Yong-bing, D., Journal of Zhejiang University Science A 6(10) (2005) 1090-1094.

Meurer, B., Heitmann, D., & Ploog, K., Physical Review B 48(15) (1993) 11488.

Roohi, A., Khademolhosseini, H., Sayedsalehi, S., & Navi, K., International Journal of Computer Science Issues (IJCSI) 8(6) (2011) 55-60.

Walus, K., Dysart, T. J., Jullien, G. A., & Budiman, R. A., IEEE Transactions on Nanotechnology 3(1) (2004) 26-31.

Saiful Islam, M., Rahman, M. M., Begum, Z., Hafiz, Z., & Al Mahmud, A. Synthesis of fault tolerant reversible logic circuits. IEEE Circuits and Systems International Conference on Testing and Diagnosis (ICTD) (2009, April) 1-4.

T. Toffoli, “Reversible computing”, In Automata, Languages and Programming, Springer-Verlag (1980) 632-644.