طراحي و شبيه سازي يك جمع كننده كامل دودويي مبتني بر حلقه هاي كوانتومي

Design and simulation of a binary full adder based on quantum rings

در اين مقاله، با استفاده از هشت حلقه كوانتومي كه از هر يك حلقه ­ها شار مغناطيسي عبور كرده است يك مدار جمع كننده كامل دودويي طراحي شده است. حلقه­ هاي كوانتومي به دو گروه چهارتايي تقسيم شده­ اند كه به صورت موازي به يكديگر متصل شده اند. اين آرايش از دو طرف بطور متقارن به الكترودهاي نيمه بي نهايت متصل شده­ اند و سه ولتاژ گيت نيز به عنوان ورودي­هاي جمع كننده كامل به حلقه ها اعمال شده است. هاميلتوني سيستم با استفاده از روش بستگي قوي تقريب زده شد و جريان عبوري از آن با استفاده از روش تابع گرين غيرتعادلي محاسبه شده است. مشخصه­ هاي هدايت الكتريكي-انرژي و جريان-ولتاژ براي مقادير متفاوت ولتاژهاي گيت بدست آمده است. نتايج نشان مي­دهند اين مدار كوانتومي همانند مدار يك جمع كننده كامل دودويي رفتار مي­ كند.

In this paper, a binary full adder circuit is designed with eight quantum rings where each ring is threaded by a magnetic flux phi0/2. The quantum rings are divided into two categories with four rings connected to each other in parallel. They are attached symmetrically to two semi-infinite one-dimensional metallic electrodes, and three gate voltages are applied as three inputs of the full adder. The Hamiltonian of the system is approximated by the tight-binding method, and the calculations are performed by using Green’s function formalism. The conductance-energy and current-voltage characteristics are obtained for different values of applied gate voltage. The results show this quantum circuit behaves as a binary full adder.