Design and study of self-assembling QCA circuits
自组装QCA电路的设计与研究
基本信息
- 批准号:0541324
- 负责人:
- 金额:$ 30万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2006
- 资助国家:美国
- 起止时间:2006-08-01 至 2011-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACTCCF-0541324 PI: Niemier, Michael T. and Liebermann, MaryaInstitution: University of Notre Dame Title: Design and study of self-assembling QCA circuits Molecular Quantum-dot Cellular Automata (QCA) is an end-of-roadmap alternative to silicon-based computation. Logical operations and data movement are accomplished via Coulomb interactions between QCA cells that have bistable charge configurations. This basic device-device interaction can allow for the computation of any Boolean logic function. Molecular QCA systems are expected to operate at room temperature, could potentially offer densities and speeds that are at least two orders of magnitude beyond what end-of-the-curve CMOS can provide, and are expected to dissipate very little power. Tools exist which allow circuit designs to be directly translated into QCA cell layouts. However, there is currently no manufacturing process that can position QCA molecules to form QCA circuits with the necessary sub-nm precision. This proposal attacks the positioning problem from both an experimental and a design perspective. The work focuses on the design of computationally interesting QCA systems (i.e. logic that would facilitate tasks like image processing) that might actually be built using a process of self-assembly and guided assembly. The work will develop processes for self-assembly in solution of mesoscale (1-100 nm) circuitboards (DNA structures), to which molecular QCA cells or other components would attach, and use a new process for guided self-assembly of DNA circuitboards on lithographic features on silicon. The systems target, data convolution, can be accomplished with systolic architectures that map well to QCAs device architecture, and the resulting molecular circuitry could eventually provide enhanced data processing capabilities for CMOS chips. There will be a unique interplay between physical science and computer science with work in design influencing what experiments are actually conducted. Closing the feedback loop, experimental science will refine work in design. The net result should be accelerated progress toward realizable systems.
摘要CCF-0541324主要研究者:Niemier,Michael T. 和Liebermann,MaryaInstitution:University of Notre Dame Title:Design and study of self-assembled QCA circuits 分子量子点元胞自动机(QCA)是硅基计算的最终替代路线图。逻辑操作和数据移动是通过QCA单元之间的库仑相互作用,具有双电荷配置。这种基本的设备-设备交互可以允许任何布尔逻辑函数的计算。分子QCA系统预计将在室温下运行,可能提供的密度和速度至少比曲线末端CMOS所能提供的高出两个数量级,并且预计消耗的功率非常小。存在允许电路设计直接转换成QCA单元布局的工具。然而,目前还没有制造工艺可以定位QCA分子以形成具有必要的亚纳米精度的QCA电路。该建议从实验和设计的角度来解决定位问题。这项工作的重点是设计计算上有趣的QCA系统(即逻辑,将促进图像处理等任务),实际上可能是使用自组装和引导组装的过程。这项工作将开发在介观尺度(1-100 nm)电路板(DNA结构)溶液中自组装的过程,分子QCA细胞或其他组件将附着在其上,并使用一种新的过程在硅上的光刻特征上引导DNA电路板自组装。 该系统的目标,数据卷积,可以完成与脉动架构,以及映射到QCA器件架构,并最终产生的分子电路可以提供增强的数据处理能力的CMOS芯片。物理科学和计算机科学之间将有一种独特的相互作用,设计工作会影响实际进行的实验。 关闭反馈回路,实验科学将完善设计工作。 最终的结果应该是加速实现可实现的系统。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Michael Niemier其他文献
Clocking with no field
无字段计时
- DOI:
10.1038/nnano.2013.296 - 发表时间:
2014-01-06 - 期刊:
- 影响因子:34.900
- 作者:
Michael Niemier - 通讯作者:
Michael Niemier
Scaling for edge inference of deep neural networks
用于深度神经网络边缘推理的扩展
- DOI:
10.1038/s41928-018-0059-3 - 发表时间:
2018-04-17 - 期刊:
- 影响因子:40.900
- 作者:
Xiaowei Xu;Yukun Ding;Sharon Xiaobo Hu;Michael Niemier;Jason Cong;Yu Hu;Yiyu Shi - 通讯作者:
Yiyu Shi
Contiguous clock lines for pipelined nanomagnet logic
- DOI:
10.1007/s10825-014-0598-4 - 发表时间:
2014-07-31 - 期刊:
- 影响因子:2.500
- 作者:
Katherine C. Butler;Gary H. Bernstein;Gyorgy Csaba;Wolfgang Porod;X. Sharon Hu;Michael Niemier - 通讯作者:
Michael Niemier
Michael Niemier的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Michael Niemier', 18)}}的其他基金
RET Site: Biologically Inspired Computing Models, Systems, and Applications
RET 站点:仿生计算模型、系统和应用
- 批准号:
2302070 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
IRES Track 1: Impact of Emerging Information Processing Technologies on Architectures and Applications – a U.S.—French Partnership
IRES 轨道 1:新兴信息处理技术对架构和应用程序的影响——美国与法国的合作伙伴关系
- 批准号:
2153622 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: A Comprehensive Modeling Framework for Cross-Layer Benchmarking of In-Memory Computing Fabrics: From Devices to Applications
协作研究:SHF:Medium:内存计算结构跨层基准测试的综合建模框架:从设备到应用程序
- 批准号:
2212239 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
RET Site: Biologically and Physically Inspired Computing Models and Systems
RET 站点:生物和物理启发的计算模型和系统
- 批准号:
1855278 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
RET Site: Physically and Biologically Inspired Computational Models and Systems
RET 站点:物理和生物启发的计算模型和系统
- 批准号:
1609394 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
IRES: U.S.-Hungary Research Experience for Students on Non-Boolean Computer Architectures
IRES:美国-匈牙利学生非布尔计算机体系结构研究经验
- 批准号:
1358072 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
NANO: Applications, Architectures, and Circuit Design for Nano-scale Magnetic Logic Devices
NANO:纳米级磁逻辑器件的应用、架构和电路设计
- 批准号:
0621990 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
Incentive and governance schenism study of corporate green washing behavior in China: Based on an integiated view of econfiguration of environmental authority and decoupling logic
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国学者研究基金项目
酶响应的中性粒细胞外泌体载药体系在眼眶骨缺损修复中的作用及机制研究
- 批准号:82371102
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
CBP/p300-HADH轴在基础胰岛素分泌调节中的作用和机制研究
- 批准号:82370798
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
糖尿病ED中成纤维细胞衰老调控内皮细胞线粒体稳态失衡的机制研究
- 批准号:82371634
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
Got2基因对浆细胞样树突状细胞功能的调控及其在系统性红斑狼疮疾病中的作用研究
- 批准号:82371801
- 批准年份:2023
- 资助金额:47.00 万元
- 项目类别:面上项目
Foxc2介导Syap1/Akt信号通路调控破骨/成骨细胞分化促进颞下颌关节骨关节炎的机制研究
- 批准号:82370979
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
- 批准号:52301178
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
丁酸梭菌代谢物(如丁酸、苯乳酸)通过MYC-TYMS信号轴影响结直肠癌化疗敏感性的效应及其机制研究
- 批准号:82373139
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
- 批准号:82370976
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
α-酮戊二酸调控ACMSD介导犬尿氨酸通路代谢重编程在年龄相关性听力损失中的作用及机制研究
- 批准号:82371150
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Design and implementation of a social cognitive theory-based medication adherence coaching intervention
基于社会认知理论的药物依从性辅导干预的设计与实施
- 批准号:
10644251 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Design of fusion inhibitors to block measles host-to-host infection
设计融合抑制剂来阻止麻疹宿主间感染
- 批准号:
10753711 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Human-centered design of clinical AI to support the diagnosis of pediatric suprasellar tumors
以人为本的临床人工智能设计支持小儿鞍上肿瘤的诊断
- 批准号:
10750837 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
A risk-varying and perturbed self-controlled case series design for assessing the safety of COVID-19 vaccines in a large health care system
用于评估大型医疗保健系统中 COVID-19 疫苗安全性的风险变化和扰动自控病例系列设计
- 批准号:
10420952 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Leveraging Implementation Science and Design Methods to Sustain Community-Based Mental Health Services for Refugees
利用实施科学和设计方法为难民维持基于社区的心理健康服务
- 批准号:
10525624 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Improving Diabetic Foot Ulcer Offloading: A Pilot Study on the Impact of Removable Cast Walker Design Factors on Usability
改善糖尿病足溃疡减轻负担:可拆卸石膏助行器设计因素对可用性影响的初步研究
- 批准号:
10654030 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Improving Diabetic Foot Ulcer Offloading: A Pilot Study on the Impact of Removable Cast Walker Design Factors on Usability
改善糖尿病足溃疡减轻负担:可拆卸石膏助行器设计因素对可用性影响的初步研究
- 批准号:
10521884 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
A risk-varying and perturbed self-controlled case series design for assessing the safety of COVID-19 vaccines in a large health care system
用于评估大型医疗保健系统中 COVID-19 疫苗安全性的风险变化和扰动自控病例系列设计
- 批准号:
10623332 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Design and Testing of a mHealth App for Ambivalent Smokers Living with HIV: A Randomized Pilot Study
为患有艾滋病毒的矛盾吸烟者设计和测试移动医疗应用程序:一项随机试点研究
- 批准号:
10250713 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Efficacy of a PrEP uptake & Adherence Intervention among male sex workers using a 2-stage randomization design
PrEP 摄取的功效
- 批准号:
10598594 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别: