طراحی مدار تفریق کننده برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن در ابعاد نانومتری

با رشد انفجاری دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مانند لپ تاپها، شبکه های سیار و تلفنهای موبایل، تحقیقات در زمینه مدارهای الکترونیکی با مصرف توان کم گسترش یافته است. از مهم ترین مشکلاتی که مدارهای برگشت ناپذیر دارند اتلاف انرژی داخلی مدار به علت از دست دادن اطلاعات در هنگام تبدیل ورودی ها به خروجی ها است که این اتلاف انرژی به شکل دفع حرارت داخلی خواهد بود. این مشکل را می توانیم با منطق برگشت پذیر حل کنیم. استفاده از مدارهای برگشت پذیر با توجه به اینکه تعداد ورودیها و خروجیها در این مدارها یکسان است از به هدر رفتن بیتهای حاوی اطلاعات جلوگیری میشود و همین موضوع موجب کاهش اتلاف انرژی و کاهش توان مصرفی می شود. تفریق یکی از اعمال پایه ای و پراستفاده در ریزپردازنده ها و پردازشگرهای سیگنالهای دیجیتالی و یکی از اساسی ترین عملیات محاسباتی است. در این مقاله به طراحی یک مدار تفریق کننده برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن پرداخته ایم به طوریکه هزینه کوانتومی، تعداد ورودی ثابت و تعداد خروجی بلااستفاده نسبت به طرح های موجود کاهش یافته است.