بررسی ضرورت و روند پیشرفت فناوری نانو در علوم کامپیوتر و کاربرد علوم کامپیوتر در نانو تکنولوژی

فناوری نانو توانایی درک، اندازه گیری، کنترل و ساخت مواد در مقیاس نانومتری، اندازه اتم ها و مولکول ها را دارد. نانوتکنولوژی در بسیاری از کاربردهای علمی و عملی شرکت دارد، از جمله در حوزه های بهداشت، کشاورزی، دستگاه های الکترونیکی، علوم کامپیوتر و بسیاری از حوزه های دیگر. در همان زمان، کامپیوترها نقش اساسی در شبیه سازی و تجزیه و تحلیل ویژگی های نانوذرات ایفا می کنند. کوچک شدن دستگاه های الکترونیکی در نهایت به پایان می رسد، زمانی که قوانین فیزیک مانع ما از کاهش اندازه مدارها می شود. در هر زمان داده شده، پژوهشگران قادر به ادامه استفاده از پردازنده های سیلیکون فعلی، باینری نخواهند بود. یکی از راه های عملی تر برای ساخت کامپیوترها با تفاوت جذری، استفاده از مکانیک کوانتومی است. ظهور کامپیوترهای کوانتومی شامل تغییر جذری در سخت افزار و نرم افزاری است که اکنون می شناسیم اما امکان انجام محاسباتی را فراهم می کند که در حال حاضر غیرقابل تصور است.حافظه به عنوان یکی از اجزای اصلی در طراحی انواع مدارها استفاده می شود.طی دو دهه اخیر، تجهیزات نانو الکترونیکی مختلفی نظیر نانو لوله های کربنی ، نانو سیم های سیلیکونی ،دیود های تونل ساز تشدید کننده به عنوان جایگزینی برای فناوری CMOSمورد توجه جوامع تحقیقاتی قرار گرفته اند که با پیشرفت فناوری و دستیابی به دستگاه هایی در ابعاد نانو، فناوری آتاماتای سلولی کوانتومی (QCA) به عنوان جایگزین احتمالی مدارات CMOS پیشنهاد شده است.با استفاده از تکنولوژی QCA می توان مدارهای دیجیتالی را با سرعت بسیار بالا و در ابعاد بسیار کوچک نسبت به گذشته پیاده سازی کرد. در این مطالعه، پژوهشگران سعی کردند تا یک بررسی سیستماتیک از روندهای اخیر در تعامل بین علوم کامپیوتر و نانوتکنولوژی را ارائه دهند، با تاکید بر دو محور موازی، محور اول شامل استفاده از نانوتکنولوژی در بهبود سیستم ها و دستگاه های کامپیوتری است و محور دوم شامل نقش علوم کامپیوتر در ترویج نانوتکنولوژی است. از آنجا که فناوری سیلیکون به ظرفیت حداکثر خود نزدیک شده است، لازم است مکانیسم های نوآورانه ای را جستجو کنیم که اجازه تولید نانوکامپیوترها را بدهند.

کلیدواژه ها:

فناوری نانو ، آتاماتای سلولی کوانتومی(QCA ) ، کامپیوتر کوانتومی