• شماره ركورد
    25056
  • شماره راهنما
    COM2 692
  • عنوان

    طراحي رأي‌ دهنده اكثريت N ماژولار با استفاده از گيت‌هاي برگشت‌پذير كوانتومي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر - معماري سيستمهاي كامپيوتر
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • تاريخ دفاع
    1404/06/23
  • صفحه شمار
    76 ص.
  • استاد راهنما
    شهرام اعتمادي بروجني
  • كليدواژه فارسي
    محاسبات كوانتومي , مدارات كوانتومي , مدارات برگشت پذير , گيتهاي برگشت پذير , هزينه كوانتومي
  • چكيده فارسي
    با پيشرفت فناوري، سيستم‌هاي بحراني و ايمني به عمليات بدون وقفه و عاري از خطا نياز دارند. از آنجايي كه حذف كامل خطاها در مدارات الكتريكي ممكن نيست، رويكرد افزونگي براي كاهش نرخ خطا و ايجاد مدارات تحمل‌پذير خطا ضروري است. در اين پژوهش، از افزونگي ماژولار Nسطري با تعداد ماژول‌هاي فرد استفاده شده است. براي طراحي مدار، گيت‌هاي برگشت‌پذير به‌كار گرفته شدند كه نسبت به مدارات برگشت‌ناپذير توان مصرفي كمتري دارند و به دليل نگاشت يك‌به‌يك بين ورودي و خروجي، قابليت بازيابي اطلاعات را فراهم مي‌كنند. سنتز منطق در مدارات برگشت‌پذير به دليل نبود بازخورد و انشعاب پيچيده‌تر است، اما اين مدارات در رفع محدوديت‌هاي فيزيكي و چالش‌هاي دما و چگالي نقش مهمي دارند. در اين مطالعه، دو مدار رأي‌دهنده اكثريت برگشت‌پذير پنج‌ماژولار با روش تقسيم و غلبه پيشنهاد شده است. طرح اول نسبت به بعضي روش‌هاي مشابه، بهبود نسبي در هزينه كوانتومي و تاخير مسير بحراني نشان داد. طرح دوم در مقايسه با تمام كارهاي پيشين هزينه كوانتومي، تاخير مسير بحراني و تعداد كيوبيت ‌هاي دوتايي را كاهش داد، اما عمق مدار و تعداد ورودي‌ها كمكي و خروجي‌هاي زائد يك واحد افزايش يافت. هر دو طرح با روش حافظ توازن ، تحمل‌پذير خطا شدند. در ادامه مدار رأي‌دهنده اكثريت برگشت ‌پذير هفت ‌ماژولار پيشنهاد شد كه با تحمل خطاي 56.76 درصد، كاهش چشمگيري در هزينه كوانتومي نسبت به تعداد ورودي‌ها داشت. اين يافته‌ها مي‌توانند در طراحي سيستم‌هاي كوانتومي با كارايي بالا مؤثر باشند. جهت شبيه‌سازي و ارزيابي نتايج از نرم افزار RC Viewer استفاده شده كه معيارهايي مانند هزينه كوانتومي، تعداد كيوبيت‌هاي دوتايي، تعداد گيت‌هاي به‌كار رفته در مدارات و جدول درستي از طريق آن استخراج گرديده است.
  • كليدواژه لاتين
    Quantum Computing , Quantum Circuits , Reversible Circuits , Reversible Gates , Quantum Cost
  • عنوان لاتين
    Design Of A NMR Majority Voter With Quantum Reversible Gates
  • گروه آموزشي
    مهندسي معماري كامپيوتر
  • چكيده لاتين
    With the advancement of technology, critical an‎d safety systems require uninterrupted an‎d error-free operation. Since it is not possible to completely eliminate errors in electrical circuits, the redundancy approach is essential to reduce the error rate an‎d create fault-tolerant circuits. In this study, N modular redundancy with an odd number of modules has been used. For the circuit design, reversible gates were used, which have lower power consumption than irreversible circuits an‎d provide information recovery due to the one-to-one mapping between input an‎d output. Logic synthesis in reversible circuits is more complicated due to the lack of feedback an‎d branching, but these circuits play an important role in overcoming physical limitations an‎d temperature an‎d density challenges. In this study, two five-modular reversible majority voting circuits using the divide-an‎d-conquer method are proposed. The first design showed relative improvement in quantum cost an‎d critical path delay compared to some similar methods. The second scheme reduced the quantum cost, critical path delay, an‎d number of binary qubits compared to all previous works, but the circuit depth an‎d number of auxiliary inputs an‎d garbage outputs increased by one unit. Both schemes were made fault-tolerant by the parity-preserving method. Next, a seven-modular reversible majority voting circuit was proposed, which had a significant reduction in quantum cost relative to the number of inputs with a fault tolerance of 56.76 percent. These findings can be effective in designing high-performance quantum systems. RC Viewer software was used to simulate an‎d eva‎luate the results, an‎d criteria such as quantum cost, number of binary qubits, number of gates used in the circuits, an‎d truth table were extracted through it.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    146555
  • نويسنده

    ساوه حسين ابادي، الناز