摘要。为了产生随机或伪随机二进制序列,使用在科学的不同分支(例如加密,仿真,数学,随机或伪随机二进制生成器)中所必需的。获得的随机字符串必须具有高时期和线性复杂性,并且必须通过随机性的统计测试,以确保它们有效地随机。发电机的开发必须考虑到以上并在每个阶段进行控制以获得良好的最终结果。简单地结合设计较差的加密组件可能会导致发电机不足。该项目解释了开发可靠的二进制生成器的方法。本演示文稿中提出的发电机的基本组件是线性反馈移位寄存器(LFSR),由于其序列的线性性,需要将设备用于组合,例如多路复用器。和布尔功能可以达到更长的时期,并在结果链中具有非线性行为。
量子态初始化或量子态准备 (QSP) 是量子算法中的一个基本子程序。在最坏的情况下,一般的 QSP 算法由于需要应用多个控制门来构建它们而成本高昂。在这里,我们提出了一种算法,该算法可以检测给定的量子态是否可以分解为子态,从而提高在初始化具有一定程度解缠状态时编译 QSP 电路的效率。通过消除量子多路复用器的控制来实现简化,从而显著减少电路深度和 CNOT 门的数量,并且执行和编译时间比以前的 QSP 算法更短。从深度和 CNOT 门数量方面的效率来看,我们的方法与文献中的方法不相上下。但是,在运行时间和编译效率方面,我们的结果明显更好,实验表明,通过增加量子比特的数量,方法的时间效率之间的差距会增加。
摘要:在设计用于超大规模集成 (VLSI) 系统的数字电路时,降低功耗方面的能效考虑是一个重要问题。量子点细胞自动机 (QCA) 是一种新兴的超低功耗方法,不同于传统的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术,用于构建数字计算电路。开发完全可逆的 QCA 电路有可能显著降低能量耗散。多路复用器是构建有用数字电路的基本元素。本文介绍了一种具有超低能耗的新型多层完全可逆 QCA 8:1 多路复用器电路。使用 QCADesigner-E 2.2 版工具模拟了所提出的多路复用器的功耗,描述了 QCA 操作背后的微观物理机制。结果表明,所提出的可逆 QCA 8:1 多路复用器的能耗比文献中之前介绍的最节能的 8:1 多路复用器电路低 89%。
摘要 先前的工作提供了将酉矩阵分解为一系列量子多路复用器的方法,但以这种方式创建的多路复用器电路可能高度非最小。本文提出了一种优化具有任意单量子比特量子目标函数和三元控制的量子多路复用器的新方法。对于多值量子多路复用器,我们定义了标准形式和两种新形式:固定极性量子形式(FPQF)和克罗内克量子形式(KQF)。从蝴蝶图的使用中获得灵感,我们设计了一种详尽构建新形式的方法。与以前使用经典布尔函数的基于蝴蝶的方法相比,这些新形式用于优化具有任意目标酉矩阵的量子电路。将新形式应用于各种目标门(如NOT、V、V +、Hadamard和Pauli旋转)的实验结果表明,这些新形式大大降低了三元量子多路复用器的门成本。
6 Assoc.Professor,ECE部,Seshadri Rao Gudlavalleru工程学院,Gudlavalleru -521356,A.P.,印度A.P.,A.P.,India Abstract多路复用器(或MUX)是一个数字电路,它选择了几个模拟或数字输入信号之一,并将选定的输入转发到单个线条中。多路复用器也称为数据选择器。以不同方式实施的多路复用器。绝热逻辑由于热力学过程而消散了较少的能量损失,在这种过程中没有能量交换。绝热逻辑与切换活动的概念一起工作,该概念通过将存储的能量恢复到供应中来降低功率。这些电路是使用可逆逻辑来节省能量的低功率电路。在这三个多路复用器中,使用CMOS逻辑和两种绝热逻辑方法(即有效的电荷恢复逻辑(ECRL)和时钟绝热逻辑(CAL)实现。这些电路是设计,模拟和合成的。结果表明,与ECRL和CMOS逻辑相比,CAL设计消耗的功率更少。引入现代数字系统中功耗的重要性已大大增加。由于电池提供的有限电源,这些设备中涉及的电路必须设计为减少功率。还需要昂贵的噪音冷却机械,电池和电源保护电路。多路复用器是数字设计中必不可少的组成部分。收到二进制信息在数据密集型设计中广泛使用。因此,最小化多路复用器的功率耗散是低功率设计的主要关注点之一。大多数节电技术涉及电源的缩放,这会导致阈值泄漏的大幅度增加,从而在过程变化中引起了不确定的电流。因此,需要其他某些与电压缩放无关的技术。已经发现,计算和功率耗散之间存在基本联系。也就是说,如果可以以某种方式实施计算而没有任何信息损失,那么它所需的能量可能会降低到零。可以通过以可逆的方式执行所有计算来实现。因此,在充电转移阶段的最低功耗称为绝热切换。基于CMOS的常规设计在切换过程中消耗了很多能量。绝热开关技术在充电过程中通过PMOS减少了能量耗散,并重用在放电阶段存储在负载电容器上的某些能量。背景一个多路复用器是具有2N输入线和单个输出线的组合电路。简单地,多路复用器是多输入和单输出组合电路。
在各种 ADC 架构中,FLASH ADC 被证明是高性能 ADC。所提出的 ADC 由基于多路复用器的编码器、开环比较器和电阻梯形网络组成。所提出的 ADC 采用 90nm CMOS 技术进行模拟。所提出的 ADC 的主要优点是静态功耗低。这是通过将基于多路复用器的编码器集成到 Flash ADC 中实现的。所提出的 ADC 的功耗为 26.65µw,输入电压为 1V,频率为 100MHz。设计的 Flash ADC 可用于高速应用。
摘要:量子点蜂窝自动机(QCA)技术被认为是电路实现的可能替代方法,其效率,集成密度和开关频率。多路复用器(MUX)可以被认为是设计QCA电路的合适候选者。在本文中,提出了两个不同的能量效能2×1 Mux设计的结构。这些Muxes在功耗方面的表现优于最佳现有设计,大约降低了26%和35%。此外,与可用设计相比,还可以实现类似或更好的性能因素,例如面积和潜伏期。这些MUX结构可以用作基本能量良好的构建块,以替换QCA中多数的结构。所提出的Muxes的可伸缩性非常出色,可用于能量良好的复合QCA电路设计。
摘要。量子点蜂窝自动机(QCA)技术是CMOS技术的一种有希望的替代纳米级技术。在数字电路中,多路复用器是最重要的组件之一。在这项研究中,使用多数门和逆变器门提出了有效的单层2至1 QCA多路复用器电路。此外,使用此2至1多路复用器电路实现了有效的4至1和8至1 QCA多路复用器电路。开发的多路复用器电路是在qcadesigner工具中实现的。根据结果,开发的2至1、4至1和8至1多路复用器电路利用16(0.01μm2),96(0.11μm2)和286(0.43μm2)QCA Cell(面积)。结果表明,与现有多路复用器电路相比,提议的8至1多路复用器电路将成本降低约25%-99%。
信息可以通过量子单元内电子电荷的配置进行编码 [5]。在 QCA 中,没有电流流动。单元内的一对电子根据电子相互作用的原理改变其位置。QCA 技术是绕过基于晶体管的器件的理想解决方案,因为它在功耗和速度方面存在许多限制 [3]。QCA 技术具有许多有趣的特性,例如低功耗、高频处理和小特征尺寸 [6]。数字系统的当前趋势是降低电路的复杂性;在这种情况下,QCA 会派上用场。在这项工作中,提出了一种新的 2:1 QCA-MUX 结构。所提出的门在面积、复杂性(单元数)和成本方面都更胜一筹。2. 背景
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
