کاربرد‌های روزافزون فناوری کوانتوم در حوزه‌های مختلف

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، با حمایت بنیاد ملی علم ایران، پژوهش بر روی فناوری اتواتای سلولی کوانتومی نقطه‌ای انجام شد تا زمینه برای ارتقای پردازنده‌های پرسرعت فراهم شود.

کاربرد‌های روزافزون فناوری کوانتوم در حوزه‌های مختلف به ویژه ساخت پردازنده‌های با قدرت بالا، زمینه‌ساز توجه جدی مراکز علمی، تحقیقاتی و پژوهشگران به این حوزه فناورانه شده است. ناظر به اهمیت این موضوع، با حمایت بنیاد ملی علم ایران طرح پژوهشی «طراحی واحد منطق در فناوری اتوماتای سلولی کوانتومی نقطه‌ای» توسط محمد غلامی، عضو هیئت‌علمی دانشگاه مازندران انجام شد.

غلامی با مدرک دکتری تخصصی مهندسی برق - الکترونیک - طراحی مدار‌های میکروالکترونیک از دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل درباره این طرح توضیح داد: یکی از مهم‌ترین نیاز‌های جامعه و صنعت کوچک‌تر شدن ابزار‌ها و نیز کاهش توان مصرفی همگام با این کوچک‌سازی مقیاس است.

با توجه به این‌که فناوری CMOS به محدودیت‌هایی در این زمینه رسیده است و بهبود عملکرد در این راستا با توجه به خواص حاکم بر این فناوری، دشواری‌های خاص خود را دارد، تلاش‌هایی برای طراحی در فناوری‌های جایگزین صورت گرفته است.

وی افزود: یکی از فناوری‌هایی که امروزه مورد توجه قرار گرفته است فناوری اتواتای سلولی کوانتومی نقطه‌ای (QCA) است.

 این نانوفناوری از این حیث حائز اهمیت است که در عین کاهش ابعاد طراحی مدار‌های دیجیتالی، ماهیت توان پایین نیز دارد؛ لذا برای طراحی، با توجه به نیاز‌های کنونی، این تکنولوژی مناسب به نظر می‌رسد.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: به همین منظور در این طرح پژوهشی، مبنای طراحی استفاده از فناوری نوظهور QCA است.

از سوی دیگر یکی از بلوک‌های مهم در هر سیستم پردازشی و دیجیتالی، واحد محاسبه و منطق آن به شمار می‌آید. به همین منظور و با در نظر گرفتن اهمیت این بخش، در این پژوهش تلاش می‌شود که یک واحد منطق جدید در تکنولوژی QCA پیاده‌سازی شود.

وی تصریح کرد: در حقیقت واحد‌های محاسبه و منطق جز جدایی‌ناپذیر از پردازنده‌ها هستند و در گام اول در این طرح، واحد منطق به صورت کامل بررسی و در تکنولوژی QCA طراحی شد.

غلامی ادامه داد: هدف از طراحی نیز کاهش تعداد سلول‌ها و مساحت اشغالی است که در کنار ویژگی‌های ذاتی نانوفناوری QCA مدار پیشنهادی می‌تواند گزینه مناسبی به‌عنوان واحد منطق یک ALU باشد.

این محقق و پژوهشگر ادامه داد: طرح ارائه شده می‌تواند به عنوان پیشنهادی برای طراحی بخش منطق پردازنده‌های پرسرعت باشد که امروزه پردازنده‌های پرسرعت در همه صنایع مانند مخابرات، دفاعی و نظامی، صنایع الکترونیکی و صنایع مرتبط با رایانه‌ها مورد نیاز است.

غلامی در پایان خاطر نشان کرد: تجاری شدن این فناوری در آینده‌ای نزدیک می‌تواند باعث ظهور پردازنده‌های پر سرعت و با توان مصرفی و سطح اشغالی کم شود؛ موضوعی که همواره مورد توجه صنایع مختلف است.