افزايش تحمل پذيري اشكال سيم باينري اتوماتاي سلولي كوانتومي در محيط تشعشعات فضايي

Fault Tolerance Improvement of QCA Binary Wire in Space Radiation Environment

ماهواره هاي مخابراتي عموما خارج از اتمسفر زمين قرار دارند و مهمترين مشخصه اين محيط وجود اشعه هاي يونيزه كننده با انرژي بسيار بالا و در حد مگا الكترون ولت مي باشد. مواد نيمه هادي بكاررفته در سخت افزار ماهواره ها نسبت به تاثيرات محيط تشعشعات بسيار آسيب پذير مي باشند و در خواص الكتريكي، نوري و فيزيكي آنها تغييرات موقت يا پايداري پديد مي آيد و پس از مدتي باعث كاهش كارآيي مدار ميگردد. اين مشكلات سبب شده است تا ارايه تكنيك هاي مقاوم سازي كم هزينه و قابل دسترس، مورد توجه قرار گيرد. امروزه، ماهواره هاي كوچك بسياري وجود دارد كه ماموريتهاي ارتباطي و سنجش را در فضا انجام ميدهند و هزينه بالاي قرار دادن ماهواره در مدار از يك سو و مشكلات يكپارچه سازي و تطبيق ماهواره و ماهواره بر از سوي ديگر را مي توان از جمله دلايل توسعه نانوماهواره ها عنوان نمود. باكاهش ابعاد قطعات، حساسيت مدار بيشتر شده و مدارهاي با ابعاد نانو نسبت به تشعشعات محيط فضا آسيب پذيرتر هستند. اتوماتاي سلولي كوانتومي بدليل حداقل توان مصرفي، پيشنهاد مناسبي جهت ساخت مدارهاي محاسباتي در ابعاد نانو ميباشند. در اين مقاله به ارائه روش افزايش تحمل پذيري اشكال و شبيه سازي آنها در سيم باينري در تكنولوژي اتوماتاي سلولي كوانتومي مي پردازيم.

Communication satellites are generally outside the Earth's atmosphere and the most important characteristic of this environment is the existence of high energy ionizing radiations of MeV energy. The semiconductor materials used in satellites are highly vulnerable to environmental impacts of radiations and electrical, optical and physical characteristics of these materials will be affected and the circuit efficiency will degrade. Because of these problems the available and cost-accessible techniques should be considered. Nowadays, there are many small satellites with the telemetry and telecommunication missions. The high cost of putting satellites in their orbits and problems related to the integration of satellites and their carriers are among the reasons for the development of nano satellites. Reducing the size of components, circuits become more sensitive and circuits with nano dimensions are more vulnerable to space radiations. Quantum cellular automata circuits with the minimum power consumption are a suitable way for the construction of arithmetic circuits in the nanoscale. Providing a method to increase the fault tolerance and simulation of this method for QCA binary wire is discussed in this paper.