基于纳米分子布朗运动特性的新型计算理论及应用研究

项目名称： 基于纳米分子布朗运动特性的新型计算理论及应用研究

项目编号： No.61170036

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 计算机科学学科

项目作者： 李佳

作者单位： 重庆大学

项目金额： 56万元

中文摘要： 热振动与噪音是最普遍的自然现象之一，当电子器件的尺寸接近纳米级时，量子效应以及外界热噪音引发的微粒子的布朗运动特性越来越显著，器件将不能按照传统的逻辑原理工作而表现出新的特征。此项研究的目的是参照生物有效利用热振动的活动机能，建立基于纳米微粒子的布朗运动特性的计算模型并研究其基本原理。我们前期的研究结果表明布朗运动是自发探索计算状态空间的有效资源，而且这种新的计算方式在细胞自动机及单电子隧道晶体管电路上能得到良好应用。研究的重点内容包括：在异步电路以及可逆计算的框架下，研究布朗运动回路的基本结构和性质；研究布朗运动回路在纳米计算机基本结构的细胞自动机上的有效应用；运用Petri网等形式模型建立解析布朗运动在计算过程中的作用，并分析其计算速度、回路性能的数学方法；探索能积极应用纳米微粒子布朗运动特性的纳米微电子技术。

中文关键词： 异步电路；细胞自动机；布朗运动；可逆计算；通用计算

英文摘要：

英文关键词： asynchronous circuit；cellular automaton；Brownian motion；reversible computation；universal computation