Impacto de la electrostática molecular en la informática nanocuántica acoplada al campo y en los circuitos de automatas celulares de punto cuántico
Autores: Ardesi, Yuri; Beretta, Giuliana; Vacca, Marco; Piccinini, Gianluca; Graziano, Mariagrazia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
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Citaciones: Sin citaciones
El Field-Coupled Nanocomputing (FCN) molecular es una implementación prometedora del paradigma de Automata Celular de Punto Cuántico (QCA) para futrónicos digitales de bajo consumo de energía en el futuro. Sin embargo, la mayoría de la literatura asume que todos los dispositivos QCA son posibles dispositivos FCN moleculares, ignorando la física molecular. De hecho, las características moleculares electrostáticas juegan un papel relevante en la interacción y, por lo tanto, influyen en el funcionamiento de los circuitos. En este trabajo, al considerar tres especies moleculares de referencia, a saber, neutra, oxidada y zwitteriónica, analizamos los dispositivos fundamentales con el objetivo de aclarar cómo la física de las moléculas afecta el comportamiento arquitectónico. Examinamos a través del análisis de energía las interacciones fundamentales de célula a célula involucradas en los diseños. Además, simulamos un conjunto de circuitos utilizando dos simuladores disponibles: SCERPA y QCADesigner. De hecho, ignorar las características moleculares y asumir que las moléculas copian el comportamiento QCA conduce a propuestas de circuitos moleculares controvertidos. Este trabajo demuestra la importancia de considerar el tipo molecular durante el proceso de diseño, declarando así el alcance de trabajo de los simuladores y facilitando la evaluación del FCN molecular como posible candidato para la electrónica digital futura.
Descripción
El Field-Coupled Nanocomputing (FCN) molecular es una implementación prometedora del paradigma de Automata Celular de Punto Cuántico (QCA) para futrónicos digitales de bajo consumo de energía en el futuro. Sin embargo, la mayoría de la literatura asume que todos los dispositivos QCA son posibles dispositivos FCN moleculares, ignorando la física molecular. De hecho, las características moleculares electrostáticas juegan un papel relevante en la interacción y, por lo tanto, influyen en el funcionamiento de los circuitos. En este trabajo, al considerar tres especies moleculares de referencia, a saber, neutra, oxidada y zwitteriónica, analizamos los dispositivos fundamentales con el objetivo de aclarar cómo la física de las moléculas afecta el comportamiento arquitectónico. Examinamos a través del análisis de energía las interacciones fundamentales de célula a célula involucradas en los diseños. Además, simulamos un conjunto de circuitos utilizando dos simuladores disponibles: SCERPA y QCADesigner. De hecho, ignorar las características moleculares y asumir que las moléculas copian el comportamiento QCA conduce a propuestas de circuitos moleculares controvertidos. Este trabajo demuestra la importancia de considerar el tipo molecular durante el proceso de diseño, declarando así el alcance de trabajo de los simuladores y facilitando la evaluación del FCN molecular como posible candidato para la electrónica digital futura.