An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system

A simple two-way switching can be modified utilizing optical switching, electron-wave modulation and single-electron transport. In this work an arithmetic-logic unit is designed by employing single-electron Binary Decision Diagram devices (or circuits). The design is done for a single bit of the ari...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2003
Hauptverfasser: Biswas, A.K., Sarkar, S.K.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2003
Schriftenreihe:Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117958
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system / A.K. Biswas, S.K. Sarkar // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-117958
record_format dspace
spelling irk-123456789-1179582017-05-28T03:04:21Z An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system Biswas, A.K. Sarkar, S.K. A simple two-way switching can be modified utilizing optical switching, electron-wave modulation and single-electron transport. In this work an arithmetic-logic unit is designed by employing single-electron Binary Decision Diagram devices (or circuits). The design is done for a single bit of the arithmetic-logic unit. The total design will be obtained by cascading desired number of such bit stages. 2003 Article An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system / A.K. Biswas, S.K. Sarkar // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 85.35.Gv http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117958 en Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description A simple two-way switching can be modified utilizing optical switching, electron-wave modulation and single-electron transport. In this work an arithmetic-logic unit is designed by employing single-electron Binary Decision Diagram devices (or circuits). The design is done for a single bit of the arithmetic-logic unit. The total design will be obtained by cascading desired number of such bit stages.
format Article
author Biswas, A.K.
Sarkar, S.K.
spellingShingle Biswas, A.K.
Sarkar, S.K.
An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
author_facet Biswas, A.K.
Sarkar, S.K.
author_sort Biswas, A.K.
title An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
title_short An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
title_full An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
title_fullStr An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
title_full_unstemmed An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
title_sort arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2003
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117958
citation_txt An arithmetic logic unit of a computer based on single electron transport system / A.K. Biswas, S.K. Sarkar // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 91-96. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.
series Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
work_keys_str_mv AT biswasak anarithmeticlogicunitofacomputerbasedonsingleelectrontransportsystem
AT sarkarsk anarithmeticlogicunitofacomputerbasedonsingleelectrontransportsystem
AT biswasak arithmeticlogicunitofacomputerbasedonsingleelectrontransportsystem
AT sarkarsk arithmeticlogicunitofacomputerbasedonsingleelectrontransportsystem
first_indexed 2025-07-08T13:04:25Z
last_indexed 2025-07-08T13:04:25Z
_version_ 1837084043187847168
fulltext 91����������� �� ������������������������������������������ ���� �� � ��������������������! � ��� �����������������������"� �����#�����������$�%&��������������� ��������� '���� (�� ��� )(*)'� �������� � �� �������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ������� � ��� �� ������ ��� ���� ������������������������ +�&��� ��� #����������� ��� ,����������� ����� #�-�������-� . � �&���!����������� /�� � *0������� ���� #*� ��1� ��2� � �3���� ������ ���������� ��� ������ �������� ��������� ���������������� ����!������������ ��������"� �����#��� �������� ������� ���� �����������#��� �#�� ��#� � $�� ��� ���#%� ��� �#��������������� ���� � � ��� ��������� ���������� �����������#���&���#��'��� ����'���#��������� � (�#� ��#� �� ) �*������ ���� � ��������#��� ������������� �����#��������������� ��� �*����������� ����������������������� �� ��������� �#���� ���#���� ������� ���� � �� ����� � ����#������ ��������#��"�� ���#"� �����#��� ��+����#"� �����#��� �#�� ��#� ����#�#��������,- ./ ,/0������������#�� ����������.� , , ��� ���� ����� � ������!������������%����������� � ������� ��� �$���� ����� �����##��������� ���������������#�������������������#�� 1���������!������%����� �����������#������#���������� ���������� �*�����#�����(���%���)�� ���������������� " ������#���� �#� ��� ����������#��������������#�� � �*�� �#������ ��� �#����#�������������%� ���������������� ��������� � ���������������������#���������������� �$� ���#������#���� "��������������������� �� ������������2�$3 �� ��������������#��������#����������#��� ��� �4�#���� ���� �"����� ����# �����%���#��#��#����������������������� ��#��#���������������#��������� ����������������������#� �����#�����������������#����#��#��������#����#���#�� � � ��# 5.� 6 �������#�������� ������������� ��������� ��� ��������� � �����������������������#������ ��������#�� (&'' )5-"�6 �*��� ����� ������������� ��������� ��� ����� �������� �������� �������#������ ��������#���#��#� ��� ����������� �������� �����#��������������#������������� ��������������������#����� �$���#����� ��������������� ����� ��#��#� �����������#��� ����������� ������ ����� �� ��#�������������� ��������������� �4�#������������"� ��� ���������#����#�� ��#���� ������ ����!��������� ��#� ��� &'' ��������������#������������������ ���� ������� ����������������#� ���#��#� ���������( ���� ��27)���� ���������������58"96 �1���������"���� �� ������������� � �������#���&''����������� ���� �����������#���� ����� � ����#"��������#���#�� ���#��� �����������#���� ������� �# �� #��5��.,6������� ������ ��������%�� ����������� *�� ��������� �����%��������������2�$3 ��� ������ ����� �����#��������� �������������� ��� ���� ��#��������������� ����(�27) ��������������������������������������� ��&'' �& ���# �#���� �� �����#����#��#������������������������#���� ���#����������27 �*����#�����������#��������������27 #� ��� � ���#���������#������������##��# �( �������������� �#�� )��� ������#� �������&'' ��#��� ���������� ����� ��� ����������� �*����#������������� ���������%������ �����������#���� ��������� ���������������� ��������(�27 � ������� �&'') �� ��27��� ������ �����������#���&'' �������� ����:��� ���"���� �� ��� �����#��������#��� �������� ������"���� �������������� ������:����������#� ��� �������"�� ��� "��� ������������� �� #����� #�� � �*���� ������ � ����� ��#�������������#����� ������� ��#����� �#����:��������������#�������#�� ����&''������� �4�# ���� #������������������ �"���� � �����������#������������� � ����������#���� �����!��������� ���� #�����#��� ���� �#�� ����� �;���������� �# �� #��������������������" ��� ���������������� �����������������#�!��������������� �#���� ������� �<���#� �� �<��= ������ ���"�����#�������� � >/ �"%��'4(5������ ���������������������������������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ����� ���"�������#�� � #������������#� ��� ������� �������������� ���#������#���� ����2�$3 ���������� � ���� �����������#�� &'' �������#�������:����������� ��! ����� �� ����"# ��#��������������� ������������� �������������������������� ���#�������#������ ��������#��������� "������#��#� ���� ���� ���#����&�������� ������ �*���� �� ����������&'' �������� �������������� ��������#����#��#�����&''���� �������#���������#�= �#���&�������� ������ �*����#������ ���� �������� ��� ��������� ������������������ ������������ ��������� ������ �*�������� ���� �������#��������� ����� ����%�����#�#����!���������������� ������ ������ ����� ���������������������� �#����#��������� ��� �*�����#� ���� ����������������� �����������������������#��#����������� �������#����� �� �� ��������������� � �� ��������� � #� ����#����!����������#��������� � ������ ���"���� �� �� �� ���������#��������� ���������# � �;���� �����%����� � �� #� ��������� ����� �(������� � �����������#�#����!����� ��������#��������������������#����� )� ���� ��/"��."��, ����6�������������� ������������� � ������7� �� ����#� �#���� #� ��������� ����� "� ���#���#��/-�?�.8��������� ���� �$������ ���/�?�,��������������/ �?������ � ������ ������� ������������."��,�����6�� �� � ���������������#���� ������� �� � �� �����������������*�����. $��� ��� ��������� �/ �. �, 6�� @ �� ��(8�) 4 ������ , , , , � *#�� ��# , , , . ��A�. $��#����� , , . , ��A�7� �������� , , . . ��A�7��A�. �����������##� , . , , ��B�7��B�. � ��#�����������##�� , . , . ��B�&� � ��#������ , . . , ��B�. '��#����� , . . . � *#�� ��# *�� �����#����� �������� ������������ ���� ����� �����#���&''���#� �� "���������� � ����������� #������ ��� �������� � ����� �' #��������������� �����������#����� �#����#��#��� �C� �� �������������#�����������#����� �#��������������������#�� ��������� ����4�� �. �4������" ������������� �#���������� ������ �� ��������������8��� �� � ����������������� �����������#����� �������������#���� ��������#� �����#���#��#������������ ���������#�������� ���#����� �� � ��������4�� �. $������4�� �. 9��?� � (.) :��?��,7��A��. iB (/) ;��?�6�� ( ) 8��?� ��A��,7��A��. iB A�6�� (-) *����#�����������#� ���� ����������������������� ���� ������������������#��#�������������#����� �D�����#"���� ������������� �� �������#� �#��������#����!��������� ���� �������#������������#����� �;������������������������ ������ �;���� ����������� �������#����� �����#��������� ������������������ ���/�?�." 6���?�,� �����#���#����������� ������������� ��.������� �������#���#�������//�?�-������������ ����������� ������� $��� � ���# ����������������������� ��������������#����!�� �������������������#����#���#������������ �� � ��1'"�@C ����1@* �� ����#���#������ �����������#����� �(�.���� �,)� ��/ /�?�-������������ ��������������������� ����!�� *��������������������� ������������������������#��#���� � �E@C�� �������� �������� ����#����!��������������� �������� ������ ���#����� �*��������������#������������� ��������*�����/ $��� � � �/ �. �, 9� :� 6�� 8� @��#����� @������� C�= �#�� @��#����� . , , � , , � *#�� ��# @C . , . � 7� , �Σ7� E@C E@C . . , � iB , ��7� F= �������� �1' . . . � . , iA 1@* 1@* �$��*�����/�������/�.�,�?�.�,�,�"������ �� ��� ������ 8��?� � �D����"� ��� �������#����������� ��A��/ 1S 0S 7���� ����#�= �#��������������#������������� �@C�� ��������� �����#� ������ � �$���������#��#���������� �������������� ���������8��?� ��7� �& ����3 ��:���������� ��� � �7� ���" ��� �������#����������� ��A��/�. 0S iB �&��������������� ������������������� ����������� ��������� ��A��/ 1S 0S 7��A��/�. 0S iB (�) �*� ������������#��������������� ����� �#��#� �������� 4�� �/�������#�= �#� � �� #������ ����� �������� � � �� �����������������������������#������(�����#��#����������# ���������#�����) �$������4�� �/ 9��?� ��A��/ 1S 0S 7��A�A��/�. 0S iB (8) :��?��,7��A��. iB (9) �;��?� 2S 6�� (�) �*� ���#������� �������27 �4�#�����#�� ��#������#� ������ � ���"�����������#�� ������ ����� ���#������ ���� ������������������ ������ ��� �����#���������������� �!���� �����27 %�� &'������� � *�������#�� � ����(�27)�� ������ ����������&''��#�� ��#� �� "������#�����+����# "�� ���# ������ �� ������#���� *�����#� ����� ��������#������27�� �������������4�� �/ �$� �������#� ��"���#���������� ��������������C���"���#����� ���� ��#���������������� ���# ���������������������������������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ����� > �"%��'4(5������ (���� ��� ������� �����#���&''���#� ��� ��� ��� �#��������� ���� ��#� ������ ���� ��� � ����� ��� � �� #� ����� � ��� ����� ��� � � ���� �F���� ������ � ����� ���#������ (4�� �.��#��#� ��� � ��# ������ ����������� �������#����������4�� �.&� #��#� ��� � ���#������ �� #�������� �������#�����) � � � 0 � 0 � 0 � 0 � 6� 6 � 5 � 5 � 4 � 4 � 3 � 3 � 3 � 3 �4 � 2 � 2 � 2 � 2 � 1 � 1 � 1 � 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Y S B S B = + i i i0 1 S e co n d cyc leF ir st c y cle O u tpu t inte rface N od e Term ina ls B u ffe rs B S i 0 BS i0 B B B S B B S S i i i 1 i i 1 1 e lectro n R oo t R oo t S 0 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������ ��� � � � � �� �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������ �� ������ �� � � >- �"%��'4(5������ ���������������������������������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ����� � � � �� �� �� � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � �� � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � �� � � �� �� � � � � � � � ( �� �� ���������������������������������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ����� >��"%��'4(5������ ( �� �� �� � �� � �� �� �� �� #� � �& ' ' �� �# � �� �� �� � � �� #� �� � �� �� �� � � �� � � �� �� � #� � � � �� �� �� �� � � � � �� � �� �� �� #� �� �� � �� �� � � �� �� � � � � �� �� � F � �� �� � �� �� � � � � � � � �� � #� �� �� �( 4 �� � / � "� 4 �� � / & "� 4 �� � / � �� � � 4 �� � / ' �# �� #� � � �� �� # �" � �� � � � "� �� �# � �� � � �� � #� � �� � �� �� � �� �� � �# � �� � � " �# � � �� �� � �� � 6 ) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � �� �� � � � � � � �� �� � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � ! � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� �� � �� � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � �� �� >8 �"%��'4(5������ ���������������������������������� ����� ��������� ����� ��� ����� �� ����� *���#�� ��#������� ����#������#������������#� ��"� ����� ��� � �(Φ,���#� ���Φ8)�����%�� ���������������� ���� � ���# �*������ �� ����������������%��#��Φ,�?�,�"�Φ.�?�/π<�9" Φ/�?�-π<�9"�Φ �?�8π<�9"�Φ-�?��π<�9"�Φ��?�.,π<�9"�Φ8�? ?�./π<�9 �D����"� ������ �#���#� ��� � �������������� ��� � �� ����������27�����#��� #�����%������ �*������� ����� ���������#� ������ � ��#������������� �= ���������������� ���������������� ��������#���&''��������� ��������� ��� ��#��� ����������������%�� � ����#�������� �� �����&'' �������(�#�������� �� ������ ���# ) 4�#� ��� � �����#��������� ����� �� �����"�� ���# � ����� ��� ������������#��#���������� ��������������� �� #����������� ����#������#��������#��������&''���� �����(�#�������:����#���&''���#� ��)����������##�������� @�������������#����� ������ ��������&''���#� ��������� ����%������"� ���������������#������� ����� �#����#� $��4�� �/���������� ������� �������#����� ���������� �#��������� ��������:�������������� ������������#���# �� �#���� ���#������� ����#����#�!���������27 *�� ) ������ � ;��������#��� ����������������� �������#�������������� ������ ������ �����������#��������� � ��� � ����&���#� '��� ����'���#�� �1��� �#�������� ��#�������#�= �#�� ���� ���#������� �����#�������#�������� � �� ���#��#�� �������������� ��������#� ���� ��� ������#� ������������#� �#��������� ���� ���������#����� �*������#������ �##�# �� ���������#��������������� ��������� �������� #���� ��� ���� �� �� �� � G ���#%�#�����%� ������%�������� ��������������� �� ��#������������#����$�*F�������#��#��� ��,.��H�'C�H�$$ H�&@C�H�CI'�H�(.>>>)�H�/,,,�������/-���J�#���/,,, <��������� . 1 �� ���"�J ��%�!���� ����K ���������=���-��*�������� �-��� �������7 ���� ��� ���� 7�� ���+�������=� $F$�F *#�� " F����#��"� ��� &+�,�"�� � .� L�� �#�� .>>� / G �1�%�!���"� >���-��*#��������?����� ���� &� ��*� ��� ��� ���* -��*��������� ��-��� ��������=� ��� $F'J�*��� �'�� ".>>/"� � � -�9� ->, 1 �G ��� #�"�G �*���� ���"� ����� �D���� ���"� >����� * ����� ��� ���-��*��������� ��-��� ���������=� $F$�F�*#�� "� ��� �-.., ),��"� �� �"� �� //.�//� �J��� .>>- - 1 �� ���"�J ��%�!���"� ����K ���������=���-��*�������� ��-����������@ �����������@�� �������������� -� ��M�FFF�*#�� F����#���'����� "� ��� **"� �� 9"� �� ..,>�...8"� .>>9 � 1 �� ���"�J ��%�!���"� ����K �������� � N7�� ��*��������* �� -� �������� M� $FFF�*#�� F����#���'����� "� ��� * "� �� .." �� .>>,�/,, "� .>>� 8 � �G �&� �� "�� �G '��"�& �J�+�� ����� �G� ��#%�#"� M������� �����#���*#�� ��#�� ����C����!������ ��� �� ��= ���������#�� ����� ��#� ���� �#��������� ��� ���� $���#�����������#% ���� �� ��� �� � ��� ������� ���#� ������ M"� ���� "� ./9�� (/,,.) 9 G �1�%�!���"M������������#��� ������ ��#� ��� �����%��� ��� ���������#��� ������ ������ "M� ��� $F'J�*��� �'� � �"� .>>/"� � -�9�->, � 2 �L ������� "�O �4 �����#���"�� �� �J �D�����"�L �F �J���+" D �������#"�' �F ����"�� �7#����"�����J �D �'���#��"� N8��* A�����*��� ��� ��������� ������� ���� ���-��� ����������=� ��� �C�� 2��� "� ���� /*"� �� � /8>.�/8>-"� .>>, > D � ������#"� � � 2�����"� � �7#����"� ' � F ����"� ����J �D '���#���>���-��*��������� &��&� @ ���� ��� �� �-��-� ��������= F #���� �2��� "� ��� ��."� ���/->�/�-"� .>>/