طراحی ،شبیه سازی و روش های ساخت مالتی پلکسر ها با استفاده از quantum-dot cellular automata

تکنولوژی qca یک تکنولوژی جایگزین است که روشی نوین برای محاسبه در سطح نانو ارائه می دهد.این تکنولوژی تحول بزرگی در حوزه علم کامپیوتر و مدارهای منطقی به حساب می آید. تا کنون کارهای زیادی در زمینه طراحی مدارات qca و بهینه سازی آنها صورت گرفته است و چندین روش برای شبیه سازی و مدل کردن مدارات qca پیشنهاد شده است.ابعاد سلول qca در حد مولکول یا اتم قابل پیاده سازی است.qca مصرف توان خیلی پایینی نسبت به cmos دارد چون نه تنها جریانی در مدار وجود ندارد خازن خروجی هم در مدار نخواهد بود. توانایی عبور سیم ها از روی هم نیز از مزیت های این تکنولوژی است.سلول qca متشکل از چهار حفره که به صورت مربعی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده است.سلول qca دارای دو الکترون اضافه است که می توانند آزادانه بین حفره ها حرکت کنند.محل قرار گیری این دو الکترون در حفره ها با توجه به قانون دافعه کلمب در گوشه های مخالف اریب خواهد بود که دو ساختار را ایجاد می کند که به آنها مقادیر 0 و 1 منطقی را نسبت می دهیم.از یک آرایه سلول های کنار هم می توان مانند یک سیم برای انتشار اطلاعات استفاده کرد.دو نوع سیم در qca وجود دارد: سیم باینری (binary wire) و زنجیره معکوس کننده (inverter chain) .گیت های منطقی بنیادی گیت معکوس کننده و گیت اکثریت هستند.گیت اکثریت مهمترین گیت در qca است که این گیت تابع بولی m(a,b,c)=a.b+b.c+a.c را در خروجی ایجاد می کند. با محدود کردن ورودی c گیت اکثریت با 0 و 1 می توان دو گیت and و or را بوجود آورد.کلیه مدارات ترکیبی و ترتیبی در تکنولوژی qca با استفاده از گیت معکوس کننده و گیت اکثریت ساخته می شوند. در تکنولوژی qca امکان پیاده سازی تمامی مدارات ترکیبی مانند جمع کننده ، تفریق گر ، مالتی پلکسر ، ضرب کننده و .... وجود دارد علاوه بر آن مدارات ترتیبی مانند فلیپ فلاپ ، شمارنده و سلول های حافظه قابل پیاده سازی است. ساختارهای طراحی شده با qca توسط نرم افزار qca designer قابل شبیه سازی می باشد.ادوات qca با سه روش فلزی ، نیمه هادی ، مولکولی و مغناطیسی تولید می شوند.