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

در این مقاله، با استفاده از هشت حلقه کوانتومی که از هر یک حلقه ها شار مغناطیسی  عبور کرده است یک مدار جمع کننده کامل دودویی طراحی شده است. حلقه های 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 ورودی های 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 می دهند این مدار کوانتومی همانند مدار یک جمع کننده کامل دودویی رفتار می کند.

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

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.