[发明专利]一种纳米量子元胞自动机电路的仿真方法

摘要

本发明公开了一种纳米量子元胞自动机电路的仿真方法，其步骤包括：1根据纳米量子元胞自动机电路的量子元胞布局图，对电路中所有元胞按时钟区域进行分组并进行编号；2根据电路中每个组内的量子元胞，在添加相邻分组的近邻量子元胞，从而将纳米量子元胞自动机电路划分成j个子电路；3对各个子电路中量子元胞位置进行参数设置，根据预设的M×M型量子元胞之间响应的权重矩阵W，同步对各个子电路进行仿真计算，得出所有子电路的真值表；4根据电路的输入并结合子电路的真值表，即可得出纳米量子元胞自动机电路的输出。本发明仅使用简单的计算即可获得输出，无需求解大量的量子方程，计算复杂度大大降低。

主权项

1.一种纳米量子元胞自动机电路的仿真方法，其特征包括如下步骤：步骤1、根据纳米量子元胞自动机电路的元胞布局图，对所述纳米量子元胞自动机电路中所有元胞按时钟区域进行分组和编号，得到N个时序时钟下4个时钟区域的J组元胞，其中，任意第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j组元胞记为i∈{0,1,2,3}，n∈[1,N]，j∈[1,J]；步骤2、对第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j组元胞添加第i+1个时钟区域中的近邻元胞，从而得到第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路步骤3、定义第j个子电路中所有量子元胞的功能属性，包括：有输入量子元胞、输出量子元胞和常规量子元胞；当n＝1时，将纳米量子元胞自动机电路的输入元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中的输入元胞；将第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中所添加的近邻元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中的输出元胞；将第j个子电路中的其余元胞作为常规元胞；当n＝N时，将第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中所添加的近邻元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路的输入元胞；将纳米量子元胞自动机电路的输出元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中的输出元胞；将第j个子电路中的其余元胞为常规元胞；当n∈(1,N)时，将第n个时序时钟下第i‑1个时钟区域的近邻元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中的输入元胞；将第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中所添加的近邻元胞作为第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路的输出元胞；将第j个子电路中的其余元胞为常规元胞；步骤4、定义第j个子电路中每个元胞的位置参数是以行号x和列号y来表征，即任意第j个子电路中第s个元胞的位置参数记为步骤5、计算第n个时序时钟下第i个时钟区域的第j个子电路中各个元胞之间的欧式距离并作为相应两个元胞之间的权重，从而得到第j个子电路的权重矩阵根据所述第j个子电路的权重矩阵以及所述第j个子电路中的输入元胞和输出元胞对所述第j个子电路进行仿真计算，得出第j个子电路中输入元胞和输出元胞的真值表；步骤6、根据纳米量子元胞自动机电路的输入值以及所有子电路的真值表，得到纳米量子元胞自动机电路的输出值，从而根据所述纳米量子元胞自动机电路的输入值和输出值得出所述纳米量子元胞自动机电路的逻辑功能。