摘要：通过将时序逻辑电路中的反馈回路打开,在原有电路结构的基础上增加一路输入,采用概率转移矩阵方法建立了基于QCA的RS触发器、D触发器、JK触发器的可靠性模型,深入研究了各组成元件对其可靠性影响的差异,从而为其可靠性的提高提供了依据,这对于高缺陷率的QCA电路的可靠性设计具有重要的指导意义。

摘要：量子元胞自动机(QCA)是一种新颖的纳米技术,该技术不再通过电流或电压而是基于场相互作用进行信息的计算和传递。首先,综述了两种量子元胞自动机(EQCA和MQCA)器件的计算原理、基本逻辑门和时钟。指出了QCA元胞构成的不同线结构可在相同层交叉传递信号而不受影响。然后,进一步总结了制备QCA器件和功能阵列或电路的实验方法和材料,得出MQCA器件和分子EQCA器件的发展将使该器件逐步达到实际应用水平的结论。详细讨论了目前QCA器件和电路(尤其是存储单元结构)研究取得的重要进展以及面临的问题。提出了QCA器件未来理论和应用研究中的开放课题和方向。

摘要：采用概率转移矩阵方法和电路分割理论建立了两种结构的量子元胞自动机(QCA)加法器的容错性模型,深入分析了各组成元件对加法器的整体容错性能的影响.指出元件在较低的正确概率时,传输线对整体正确概率影响较小,而当元件正确概率较高时,传输线的正确概率对整体正确概率的影响急剧增大,并且在整个参数变化范围内反相器始终是影响整体正确概率的主要元件.采用Frobenius范数对两种同一功能不同结构的QCA加法器的整体容错性能进行了比较,发现由5输入择多逻辑门构成的QCA加法器的整体容错性能优良.这对于目前QCA加法器的容错性设计以及今后大规模QCA电路的容错性设计具有重要意义.

摘要：基于概率转移矩阵方法建立了QCA数值比较器的可靠性模型,采用多元线性回归方法定量分析了QCA数值比较器中各组成元件对整体可靠性的不同影响,并比较了元件可靠性改善度对整体可靠性改善度的不同影响。结果表明,当传输线可靠性改善度为3.00%时,整体可靠性改善度为16.51%,远高于其它元件,从而为大规模QCA数值比较器电路的可靠性设计提供了依据。

摘要：为进一步优化量子元胞自动机(QCA)电路的设计,采用5输入择多逻辑门,设计了新型3-8译码器,降低了延时和面积,提高了传输线的正确概率,减小了传输线之间的串扰,利用QCADesigner验证了3-8译码器的逻辑功能。与***等人提出的3-8译码器相比,该3-8译码器将延时降低了18%,面积减小了36%,交叉线数量减少了33%,最大传输线长度缩短了57%。性能的提升对于译码器的模块化设计和今后更大规模的QCA电路设计都具有借鉴意义。

摘要：针对量子元胞自动机电路中存在的元胞移位、元胞未对准、元胞遗漏、元胞旋转等固有缺陷,采用概率转移矩阵方法建立了一位QCA数值比较器的可靠性模型,并对其可靠性进行了深入分析。对于不同的输入,分别比较了各组成元件在同样的故障概率水平下对整体可靠性(正确输出的概率)的不同影响。仿真结果表明,在所有的输入情况下传输线始终是影响其可靠性的主要因素,从而确定了传输线在该数值比较器中的重要性,进而为大规模QCA数值比较器的设计以及可靠性的提高提供了依据。