طراحی و شبیه سازی یک جمع کننده کامل دودویی مبتنی بر حلقه های کوانتومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی، دماوند، ایران

2 گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند، دماوند، ایران.

چکیده

در این مقاله، با استفاده از هشت حلقه کوانتومی که از هر یک حلقه­ها شار مغناطیسی  عبور کرده است یک مدار جمع کننده کامل دودویی طراحی شده است. حلقه­های کوانتومی به دو گروه چهارتایی تقسیم شده­ اند که به صورت موازی به یکدیگر متصل شده اند. این آرایش از دو طرف بطور متقارن به الکترودهای نیمه بی نهایت متصل شده­ اند و سه ولتاژ گیت نیز به عنوان ورودی­های جمع کننده کامل به حلقه ها اعمال شده است. هامیلتونی سیستم با استفاده از روش بستگی قوی تقریب زده شد و جریان عبوری از آن با استفاده از روش تابع گرین غیرتعادلی محاسبه شده است. مشخصه­ های هدایت الکتریکی-انرژی و جریان-ولتاژ برای مقادیر متفاوت ولتاژهای گیت بدست آمده است. نتایج نشان می­دهند این مدار کوانتومی همانند مدار یک جمع کننده کامل دودویی رفتار می­ کند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • Amir Taghavi Motlagh 1
  • Hojjatollah Khajeh salehani 2
1 Department of Electrical Engineering, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand, Iran.
2 Department of Electrical Engineering, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand 39718-78911, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantum Transport
  • Quantum ring
  • Full adder
  • Green Function