• 제목/요약/키워드: InAs 양자점

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양자컴퓨터 환경에서의 QCA 기반 내용주소화 메모리 셀 설계 (Design of QCA Content-Addressable Memory Cell for Quantum Computer Environment)

  • 박채성;전준철
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.521-527
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    • 2020
  • 양자점 셀룰러 오토마타(QCA: Quantum-dot cellular automata)는 차세대 디지털 회로설계 기술로서 주목받는 기술이며, 여러 디지털 회로들이 QCA 환경에서 제안되고 있다. 내용주소화 메모리(CAM: Content-addressable memory)는 내부에 저장된 정보를 바탕으로 탐색을 진행하는 저장장치이며, 네트워크 스위칭 등 특수한 과정에서 빠른 속도를 제공한다. QCA 환경에서 제안된 기존의 CAM 셀 회로들은 필요 면적과 에너지 손실이 크다는 단점이 있다. CAM 셀은 정보가 저장되는 메모리 부와 탐색의 성공 여부를 판단하는 판단부로 구성되며, 본 연구에서는 메모리 부를 다층구조로 설계하여 개선된 QCA CAM 셀을 제안한다. 제안한 회로는 시뮬레이션을 사용하여 동작을 검증하며 기존 회로와 비교 및 분석한다.

셀 간 상호작용을 이용한 다층구조 QCA D-래치 설계 (Multilayer QCA D-latch design using cell interaction)

  • 장우영;전준철
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.515-520
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    • 2020
  • 디지털 회로설계 기술에서 사용되는 CMOS는 양자 터널링 현상 등으로 인해 집적도의 한계에 다다르고 있다. 이를 대체할 수 있는 양자점 셀룰러 오토마타(QCA : Quantum-dot Cellular Automata)는 적은 전력 소모와 빠른 스위칭 속도 등으로 많은 장점이 있음으로 CMOS의 많은 디지털 회로들이 QCA 기반으로 제안되었다. 그중에서도 멀티플렉서는 D-플립플롭, 레지스터 등 다양한 회로에 쓰이는 기본 회로로써 많은 연구가 되고 있다. 하지만 기존의 멀티플렉서는 공간 효율성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 셀 간 상호작용을 이용하여 새로운 다층구조 멀티플렉서를 제안하고, 이를 이용하여 D-래치를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 멀티플렉서와 D-래치는 면적, 셀 개수, 지연시간이 개선되었으며, 이를 이용하여 큰 회로를 설계할 시 연결성과 확장성이 우수하다. 제안된 모든 구조는 QCADesigner를 이용해 시뮬레이션하여 동작을 검증한다.

일반화된 감마 신호원의 분산 불일치된 양치화 (Variance Mismatched Quantization of a Generalized Gamma Source)

  • 구기일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권10A호
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    • pp.1566-1575
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    • 2000
  • 이 논문은 일반화된 감마 신호원에 최소 평균제곱오차 왜곡을 갖도록 설계된 양자기가 다른 신호원에 사용될때 발생하는 양자기 불일치에 대한 연구로서, 양자기의 여러 불일치 가운데, 설계 신호원과 사용 신호원의 분산이 불일치된, 분산 불일치 문제를 다루었다. 주 내용은 베넷 적분식을 기반으로 하여 유도한 양자기 왜곡의 두 근사수식으로, 첫째 근사식은 양자기의 맨 바깥 경계값의 함수로 표시된 제1차 왜곡 근사식이며, 둘째 근사식은 이 맨바깥 경계값의 근사식을 사용한 제2차 왜곡 근사식이다. 일반화된 감마 신호원의 일종인 라플라스 신호원의 경우에 다양한 분산 불일치에 대해, 양자기의 실제 왜곡을 수치로 구하였으며, 이 실제 왜곡과 두 근사식을 비교하였다. 제1차 및 2차 근사식은 모두, 설계 신호원의 분산에 대한 사용 신호원의 분산 비율이 클수록, 더 작은 양자점수에서도 실제 왜곡에 근접하였으며, 또 양자점의 개수가 64 이상일 때 실제 왜곡의 2~4% 이내의 오차를 보여, 높은 정확도를 갖는 것이 관찰되었다. 이를 종합할 때, 이 논문에서 제시하는 근사식들은, 수식이라는 측면과 정확도라는 측면에서, 가치있는 것으로 평가된다.

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GaAs/AlxGa1-xAs 이차원 전자계 기반 양자소자의 Switching Noise 억제 (Suppression of Switching Noise in a Quantum Device Based on GaAs/AlxGa1-xAs Two Dimensional Electron Gas System)

  • 오영헌;서민기;정윤철
    • 한국진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.151-157
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    • 2012
  • GaAs/$Al_xGa_{1-x}As$ 이차원 전자계는 양자점, QPC (quantum point contact), 전자 간섭계 등 다양한 형태의 양자구조 제작에 널리 사용된다. 하지만 일반적으로 GaAs 기반 양자소자는 극저온에서 소자의 전도도가 시간에 따라 변하거나 두 가지의 전 상태 사이를 왔다 갔다 하는 random telegraph noise 때문에 소자의 동작 특성이 상당히 불안하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 산소 플라즈마를 이용한 소자의 표면처리가 소자의 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 통해 소자의 표면을 산소 플라즈마를 이용하여 50 W~120 W 사이의 출력으로 30 초간 처리한 후 HCl : $H_2O$ (1 : 3) 용액을 이용하여 10초간 습식식각한 경우 전도도의 안정성이 매우 향상됨을 알 수 있었다.

문맥종속 화자인식을 위한 준비반복 벡터 양자기 설계 알고리즘 (A Semi-Noniterative VQ Design Algorithm for Text Dependent Speaker Recognition)

  • 임동철;이행세
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권1호
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    • pp.67-72
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    • 2003
  • 이 논문은 문맥 종속 화자인식에 사용될 벡터 앙자기의 설계법 개선에 관한 연구이다. 구체적으로 벡터 양자기 코드북 생성 과정에서 기준 화자를 제외한 모든 비기준 화자에 대해 비반복적 학습 방법을 사용하여, 학습에 필요한 계산 복잡도를 획기적으로 줄이는 방법을 제안한다. 이 제안된 준비반복 벡터 양자기 설계법은, 종래의 설계법이 모든 화자의 코드북 생성에 반복적 학습 설계를 사용한다는 것과 대조를 이룬다. 준비반복 벡터 양자기 설계법의 특징은 다음과 같다. 첫째, 이 설계법은 단지 기준 화자에 대하여만 반복 학습을 수행하고 비기준 화자에 대하여는 반복 학습을 하지 않는다. 둘째, 설계된 비기준 화자의 양자 영역은 기준화자의 양자 영역을 원용하며, 양자점은 자신의 통계 분포에 대해 최적점으로 설정된다. 수치 실험은 화자 20명에 대하여 멜켑스트럼 12차 특징벡터를 사용하였고 코드북 크기를 2부터 32까지 변화시키면서 기존의 벡터 양자기 인식법과 비교하였다. 제안된 방법은 코드북 크기가 적절하고 학습 데이터 길이가 충분한 경우 인식률 100%로 기존의 방법과 같은 결과를 보였다. 따라서 제안된 준비반복 벡터 양자기 설계법은, 설계에 필요한 학습 횟수가 획기적으로 줄면서 인식률은 보존되어, 새로운 대안이 될 것으로 사료된다.