论文提出了一种功耗为零的技术。扇出和异或不是双射(它们不是从唯一的 x 到唯一的 y)。但两者都可以表示为单个可逆函数。扇出有额外的输入,而异或有额外的输出。垃圾:未用于函数的位。论文的基本定理:每个有限函数都可以通过将其嵌入更大的空间来表示为可逆实现。NAND 门 - 通用门。每个操作都可以使用多个 NAND 门来表示。可逆通用原语:我们通过构建 AND 门的可逆实现来获得 NAND 和 AND 门。布尔环:环就像一个具有 2 个运算的向量空间:加法和乘法。NAND 对于常规逻辑和可逆计算都是通用的。临时存储:存储和计算可以同时进行 - 这是该技术的一个新属性。每个可逆函数都可以表示为 theta 1、theta 2 和 theta 3 的组合。
完成了多路复用器和解复用器的设计,以优化设计参数,即与现有的使用可逆逻辑的设计相比,量子成本、垃圾输出、延迟和门依赖性。II 提出的方法文献中存在更多的可逆门[9]-[14],其中托福利门(TG),弗雷德金门(FRG),佩雷斯门(PG),费曼门(FG)和r门是目前用于多路复用器和解复用器识别的最常用的门。最近提出的[15]多路复用器布局选择使用FRG进行评估,本文介绍了设计。当前使用FRG门的布局实现的量子成本为15,需要总共三个FRG门才能实现。FRG门是一个3*3的可逆门,有3个输入(A、B、C)和3个输出(P、Q、R)。 FRG 门的输出定义如下:P=A,Q=A`B+AC,R=A`C+AB,量子成本为 5。任何可逆电路都可以使用它来设计。在基于可逆逻辑施加任何独特功能之前,布局约束需要根据要求进行优化。因此,在设计一个
近年来,可逆的逻辑门引起了人们的重大兴趣,因为它们有可能减少能源消耗并满足对低功率计算系统的不断增长的需求。与传统的逻辑门不同,可逆逻辑门确保在计算过程中不会发生任何信息损失,从而可以逆转整个计算过程。这种独特的特征为开发节能数字电路开辟了新的途径。本评论论文通过解决有关可逆逻辑门的现有文献中明显的差距,是对该领域的重要贡献。这项研究不仅全面分析了可逆的逻辑门,而且也强调了其实际应用和意义。它涵盖了各种可逆的逻辑大门,包括Toffoli Gates,Fredkin Gates和Newer Innovations。发现Toffoli门在门数和量子成本降低方面表现优于量子,使其成为量子电路优化的首选选择。此外,弗雷德金门在特定应用中显示出非凡的性能,例如数据交换和量子状态控制。数字电路等数字电路,例如加法器,多路复用器,ALU等。是使用HNG,DKG等可逆大门成功设计的。这项研究填补的显着差距在于需要对最先进的可逆逻辑门及其现实世界实用程序进行整合和深入分析。虽然先前的研究已经单独讨论了这些大门,但本文通过对其性能,量子成本,门计数和实际应用进行整体评估,从而采用一种新颖的方法,从而为该领域的研究人员,工程师和设计师提供了全面的资源。这种创新的贡献在塑造节能和量子计算系统的进度以及为各种应用中优化VLSI芯片设计方面起着关键作用,并特别强调增强加密和数据处理能力。本综述的发现旨在刺激可逆计算中的进一步研究和开发,从而有助于提高节能和提供信息的计算系统。
在过去的 25 年中,出现了一些重要的发展,这些发展为改进合成方法做出了贡献。从硬件角度来看,最相关的是计算机速度的提高和内存容量的增加。这为包括搜索 [12]、进化算法 [7]、[8]、[10] 或 SAT 求解器 [17] 在内的可逆/量子电路的合成提供了可能性。在软件方面,可以提到专门的高效库的开发。在门级别,可以提到使用值 0 作为控制信号,用“白点” [23]、[14] 标识,通常称为“混合极性”,以及使用不相交控制信号 [13]、[15]。接下来,将分析 Fredkin 门在可逆域中的“推广”及其在量子域中的相关应用。值得一提的是,在[5]中使用了“广义弗雷德金门”这个术语,指的是具有多条控制线的弗雷德金门。
图1。可逆的电力到天然气系统的贡献边缘。该图说明了用于不同电价的模块化或集成式PTG系统的三种替代操作模式。批发电价可能会因在某些小时内提供给电网的盈余能量而变为负。
图1:可逆的电力到天然气系统的贡献边缘。该图说明了可逆PTG系统的三种替代操作模式,该模式出现了不同的电价。批发电价可能会因在某些小时内提供给电网的盈余能量而变为负。
cSAH:凸面蛛网膜下腔出血;F:额叶;P:顶叶;O:枕叶;T:颞叶;To.:全部;DWI:扩散加权成像;MRI:磁共振成像;A:前区;P:后区;PH:实质出血;SDH:硬膜下出血;IVH:脑室内出血;PRES:后部可逆性脑病综合征;R:比率;RCVS:可逆性脑血管收缩
本教程提供了可逆计算的概念的介绍,采用了扩展的视图:除了快速概述传统的能量动机硬件观点外,它还提供了一种新兴应用程序动机软件方法的深度覆盖,以进行可逆计算。这对于理解可逆计算的不同新颖方法很有用,在大规模计算(例如设想的EXA级发展)中提供了当前方法的潜力。在未来的非常大规模的超级计算中,在容错,调试和同步的背景下说明了通用可逆计算对未来并行处理的重要性。教程涵盖了理论,硬件和软件方面,显着的基本限制,复杂性分析,算法和自动化方法,以进行可逆计算。范式将介绍用于放宽可逆编程的常规远期编程,包括用于低功率计算的“ Compute-Copy-copy-copy-nodympute”和“ Compute-Rollback-Commit”范式,分别为低功率计算和乐观的并行同步。将提出实用算法,以用于可逆性,例如动态内存分配和从复杂分布中生成随机数。将显示最新结果,以表明通过依赖软件级可逆计算而不是检查检查点来克服某些应用程序中的存储墙的可能性。教程大纲将阐明新的可逆编程语言设计的概念,并且将通过对C语言的初步案例研究来描述现有程序可逆执行的当前汇编方法。在更广泛地采用可逆计算中,将在并行处理(包括可逆的计算机算术和输入/输出接口)中确定出色的挑战,并为此提供了一些新颖的方向。
迄今为止,锂离子电池仍然是最主要的和研究最广泛的可充电储能装置,但倍率性能和循环性能不足等缺点阻碍了它的进一步发展。上述缺点可以归因于电极材料的界面不稳定和电荷存储动力学缓慢。因此,赋予电极材料稳定的界面和快速的离子/电子扩散动力学是解决这些问题的有效方法。本文通过调节抗猎杀界面,通过自模板法和刻蚀工艺构建了一种具有快速动力学的高容量自适应FeP@C纳米笼。获得的FeP@C纳米笼表现出高容量(0.2 A g -1 时~900 mAh g -1)和优异的倍率性能(10 A g -1 时532 mAh g -1)。令人印象深刻的是,即使在 0.5 A g − 1 下长期循环 800 次后,仍能保持 680 mAh g − 1 的稳定容量。此外,通过定量分析和非原位同步加速器高能 X 射线衍射 (HEXRD) 证实了快速动力学和锂存储机制。