摘要量子点蜂窝自动机(QCA)代表新兴的纳米技术,该纳米技术有望取代当前的互补金属 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化电导剂数字整合电路技术。QCA构成了一种极为有希望的无晶体管范式,可以将其降低到分子水平,从而促进TERA级设备的整合和极低的能量耗散。可逆QCA电路的可逆性从逻辑级别降低到物理水平,可以执行比Landauer能量限制(KBTLN2)耗散能量更少的计算操作。逻辑门的时间同步是必不可少的附加要求,尤其是在涉及复杂电路的情况下,以确保准确的计算结果。本文报告了逻辑和物理上可逆的时间同步QCA组合逻辑电路的八个新的设计和仿真。此处介绍的新电路设计减轻了时钟延迟问题,这些问题是由逻辑门信息的非同步,通过使用固有的更对称的电路配置引起的。模拟结果证实了提出的可逆时间同步QCA组合逻辑电路的行为,该逻辑电路表现出超大的能量耗散,并同时提供了准确的计算结果。
鬣狗:图片来源:Claire Sanderson 王圆圆手持“掩模”,该掩模用于将纳米材料更轻松地构建到晶体管、太阳能电池和其他设备中。图片来源:芝加哥大学/Jean Lachat 提供 量子逻辑门利用了新形式的光:图片来源:Jung-Tsung Shen、Preston M. Green 圣路易斯华盛顿大学电气与系统工程系
为了实现现实世界的功能,机器人必须具备执行决策计算的能力。然而,软机器人可以伸展,因此需要刚性计算机以外的解决方案。目前,将计算能力嵌入软机器人的例子包括在机器人上附加刚性印刷电路板、集成软逻辑门以及利用材料响应进行材料嵌入式计算。这些方法虽然很有前景,但也引入了刚性、系绳或低逻辑门密度等限制。可伸缩电子领域一直致力于解决这些挑战,但将单板计算机、微控制器和其他复杂电路直接集成到软机器人中的完整管道仍然难以捉摸。我们提出了一种通用方法,将任何复杂的双层电路转换成柔软的可伸缩形式。这使得无需简化设计即可创建可伸缩的单板微控制器(包括 Arduino)和其他商用电路(包括 Spark-Fun 电路)。为了证明该方法的实用性,我们将高度可拉伸(应变 > 300%)的 Arduino Pro Minis 嵌入到多个软机器人体内。这利用了原本惰性的结构材料,实现了可拉伸电子场的承诺,即在主动使用过程中将最先进的计算能力集成到坚固的可拉伸系统中。
量子计算的进展——回顾 *R. Madhusudhana 1、KC Navyashree 1、L. Krishnamurthy 1、R. Gopalkrishne Urs 2 1 印度国家工程学院(NIE)机械工程系纳米技术中心,Manandavadi Road,迈索尔,印度 1* madhu[at]nie.ac.in 2 印度国家工程学院(NIE)物理系,Manandavadi Road,迈索尔,印度 2 rgk[at]nie.ac.in 摘要:量子计算是一个快速发展的研究领域。本文深入介绍了量子计算及其迄今为止的进展。量子技术结合了量子力学、计算机科学和经典信息论。一般来说,首先会识别信息。然后,这些信息将传播以引起量子计算效应。它在物理学中占有基础地位 [3]。然而,信息的数学处理,尤其是信息处理,是相当新的,并且对于获得无错误的信息是必不可少的。在经典计算中,摩尔定律被用来处理信息。但摩尔定律很快就会不再适用,因为我们开始使用另一种计算类型,即量子计算。到目前为止,计算机已经变得越来越小,功能越来越强大。然而,尽管取得了这些进步,但仍有许多问题无法被强大的计算机解决,而且不能保证我们能够阐明这些问题,但可以通过量子处理来解决[9]。关键词:密码学、纠缠、叠加、量子计算 1.简介 量子计算是一种新的计算技术,它将使用两个量子力学特性,即叠加和纠缠[1][2][6]。叠加意味着量子系统能够同时存在于多个状态,而纠缠是两个粒子在一起的某种量子意义,无论它们之间的距离如何[1][9]。经典计算技术仅使用两种状态,即 0 或 1。但量子计算使用 0、1 以及 0 和 1 状态的叠加。这些被称为量子比特(量子位),类似于经典比特。使用量子计算的计算机称为量子计算机 [2]。量子计算机解决特定的计算问题,如整数分解。它比旧计算机计算和解决问题的速度更快 [2]。量子计算机研究属于量子信息科学领域。量子计算的先驱是 Paul Benioff 和 Yuri Manin。在这里,计算是通过在量子逻辑门的帮助下控制量子比特来完成的。这些逻辑门类似于传统的逻辑门 [10]。
带有光波导的分子发光材料在发光二极管,传感器和逻辑门中具有广泛的应用前景。但是,大多数传统的光学波导系统都是基于脆性分子晶体,该晶体限制了在不同的应用情况下的柔性设备的制造,运输,存储和适应。迄今为止,在同一固态系统中具有较高柔韧性,新型光学波导和多端口色调发射的光功能材料的设计和合成仍然是一个开放的挑战。在这里,我们已经构建了新型的零维有机金属卤化物(Au-4-二甲基氨基吡啶[DMAP]和DMAP),对于光学波导而言,弹性很小,损失系数很少。对分子间相互作用的理论计算表明,2分子晶体材料的高弹性是原始的,它是从其人字形结构和滑移平面的。基于2个晶体的一维柔性微脚架和Mn-Dmap的2维微板,具有多色和空间分辨光学波导的异质界面。杂合的形成机理是基于表面选择性生长,因为接触晶体平面之间的低晶格不匹配比。因此,这项工作描述了具有高灵活性和光学波导的基于金属壁的晶体异质结的首次尝试,从而扩展了用于智能光学设备(例如逻辑门和多路复用器)的传统发光材料的前景。
校正(QEC),横向和非转交逻辑门及其对普遍性的影响。然后,我将重点介绍Rydberg Atom阵列作为FTQC平台的特定优势和机会,并展示其独特功能(例如非本地连接性,平行的闸门动作,集体活动性,集体移动性以及本地多控制的Gates)如何使用诸如魔术和良好的魔术集合,以实现魔术,并在魔术中实现魔术,以实现魔术,并使用魔术。受控-z代码(https://arxiv.org/abs/2312.09111)。
模块-1 VLSI设计简介,抽象水平和设计的复杂性,VLSI设计的挑战:功率,时机,面积,噪声,噪声,可检验性,可靠性和产量; CAD工具:仿真,布局,合成和测试。模块-2 MOS建模,MOS设备模型,短通道效应和速度饱和,MOS电路的缩放; CMOS逆变器,VTC,切换行为,噪声边缘和功率耗散;静态和动态的CMOS组合逻辑门,静态CMO中的晶体管大小,逻辑努力,传递晶体管逻辑,大小问题,多米诺骨牌逻辑门,估算负载电容,简单延迟模型(RC),CMOS门的简单延迟模型(RC),功耗;模块3布局设计,设计规则,棍子图;标准细胞布局,芯片布局和地板计划,阵列布局;数据路径单元,加法器,变速杆,乘数;控制逻辑策略,PLA,多级逻辑,合成以及位置和路线;闩锁和时钟,触发器,设置和保持测试,静态和动态闩锁和触发器,时钟分布,时钟合成和使用PLL的同步。模块4 MOS回忆,注册,SRAM,DRAM;互连的全局互连建模,电容,电阻和电感;信号和功率供应完整性问题,电气移民,RC互连建模驱动大型电容载荷,减少RC延迟; Verilog HDL。课程结果:
摘要。,就置换矩阵而言,我们在任何任意尺寸d≥2中介绍了交换门和ISWAP门的明确描述。此外,我们通过引入一个更通用的门XSWAP来统一这些门,该门包括x = 1的交换和ISWAP,x = 1 and x = i(即√ - 1)。较高的XSWAP,例如,D> 2的交换和ISWAP门用作在两个d级别上运行的量子逻辑门。对于d = 2,众所周知,ISWAP与交换不同是通用量子计算的。当x =±1。我们通过置换矩阵对XSWAP的明确表示极大地促进了证明。
为了概述成人大脑中目标导向行为的行动时间背后的复杂生物节律,我们采用了基于控制系统理论的布尔代数模型。这表明大脑的“计时器”反映了代谢的兴奋-抑制平衡,而目标导向行为(信号变化的最佳范围)背后的健康时钟由大脑层面之间并行序列的 XOR 逻辑门维持。使用真值表,我们发现 XOR 逻辑门反映了各层面之间健康、受控的行动时间事件。我们认为,行动时间的大脑时钟在由经验塑造的多层次、并行序列复合体中活跃。我们展示了从原子级到分子、细胞、网络和区域间各个层面的行动时间代谢成分,它们以并行序列的方式运行。我们采用热力学观点,认为时钟基因计算自由能与熵的关系,并作为主控制器逐级推导出行动时间,并表明它们是信息的接收器和发射器。我们认为,受调控的多级行动时间过程对应于玻尔兹曼微观和宏观状态的热力学定理,并且可用的代谢自由能熵矩阵决定了大脑在特定时刻的可逆状态,以实现与年龄相适应的时序特性。因此,健康的时间尺度不是活动的精确纳秒或毫秒数,也不是行动时间慢与行动时间快的简单表型区别,而是包含一系列可变性,这取决于分子的大小和受体、蛋白质和 RNA 异构体的组成的动态。