مقاوم سازي گيت معكوس كننده منطقي اتوماتاي سلولي كوانتومي در برابر خطاي محيط خشن

Fault Tolerant QCA Inverter Gate in Harsh Environment

مدارهاي ديجيتالي كه در ابعاد ميكرو و يا نانو طراحي شده اند در اثر برخورد يك ذره باردار و در حين عملكرد صحيح، ناگهان دچار تغيير وضعيت شده و اين امر باعث اغتشاش در عملكرد مدار و بوجود آمدن خطا در مدار خواهد شد. اين ذرات در محيطهاي خشن الكتريكي، ميتوانند عملكردهاي متفاوتي را بر روي مدار ايجاد نمايند كه برحسب عملكرد و نوع مدار، اين تغييرات ميتواند گذرا يا دايمي بوده كه هرچه ابعاد مدار كمتر باشد حساسيت مدار نسبت به تاثير ذرات باردار، بيشتر خواهد شد. امروزه در مدارهايي با ابعاد نانو معمولا از تكنولوژي خاصي در حين طراحي و ساخت مدار، براي مقاوم سازي و ايجاد مصونيت از تغييرات ناگهاني در محيطهاي خشن استفاده ميشود. اتوماتاي سلولي كوانتومي بدليل كاهش چشمگير در توان مصرفي و ابعاد مدار، امروزه جايگاه ويژه اي را در نانوالكترونيك پيدا كرده است و به كمك روشهاي مقاوم سازي ميتوان تحمل پذيري اين تكنولوژي را در محيطهاي باردار الكتريكي بهبود بخشيد. در اين مقاله، به ارائه روش جديدي جهت افزايش مقاوم سازي و شبيه سازي آن در گيت منطقي معكوس كننده در تكنولوژي اتوماتاي سلولي كوانتومي مي‌پردازيم و به كمك نرم افزار آن را شبيه سازي مي‌نماييم.

The state of micro or nano-scale digital circuits will be suddenly changed in case of a charged particle collision and this leads to disturbances in the operation of the circuit and the circuit will fail. These particles in electrical harsh environments can induce different effects on the circuit which these effects may be temporary or permanent in terms of performance and type of circuit and the sensitivity of the circuit to charged particles will be increased by decreasing the dimensions of the circuit. Today the nano circuits are immunized against single events with specific technologies during design and implementation of these circuits. Due to a dramatic reduction in power consumption and circuit size, Quantum cellular automata have occupied a special place in nanoelectronic and utilizing the fault tolerance methods can improve the tolerability of these circuits in harsh environments. In this paper, we present a new method to increase the fault tolerance of QCA circuits and simulation of this method for the inverter logic gate in quantum cellular automata technology.