34、基于物理波干涉函数的多值逻辑计算技术探索

基于物理波干涉函数的多值逻辑计算技术探索

1. 多值逻辑编码与WIF优势

传统的数字CMOS技术在多值逻辑的硬件模拟方面效率低下，因其专为二进制逻辑设计，使用二进制开关进行操作。而基于物理波干涉函数（WIF）的方法则不同，它具有内在的优势，能够在多值域中进行数据表示和计算。

1.1 四进制逻辑编码示例

以四进制（基数为4）逻辑为例，不同的逻辑值可以通过波的幅值和相位组合来表示，具体如下表所示：
| 逻辑值 | 波表示 | 波属性 |
| — | — | — |
| 0 | $\tilde{L}_0 = 3Ae^{i0}$ | (相位0, 幅值3A) |
| 1 | $\tilde{L}_1 = Ae^{i0}$ | (相位0, 幅值A) |
| 2 | $\tilde{L}_2 = Ae^{i\pi}$ | (相位$\pi$, 幅值A) |
| 3 | $\tilde{L}_3 = 3Ae^{i\pi}$ | (相位$\pi$, 幅值3A) |

1.2 WIF实现多值逻辑的原理

WIF利用磁电（ME）单元生成和放大不同幅值和相位的自旋波，自旋波总线则用于促进波的相互作用。通过波的干涉和叠加，能够实现多值计算。与传统的CMOS方法相比，WIF利用核心结构组件的固有特性进行多值计算，在效率上有数量级的提升。

2. 多值运算符及其WIF实现

多值代数为表达和处理多值函数提供了必要的框架，类似于布尔代数使用{AND, OR, NOT}运算符，多值代数使用{Min, Max, Literal, Cyclic}运算符来实现任何多值逻辑函数。以