21、多值DNA - 量子计算中的多值时序电路

多值DNA - 量子计算中的多值时序电路

1. 引言

有人认为，由于生物学具有大规模并行性，分子计算机能够解决现有机器难以处理的问题。例如，一小滴水可以包含数万亿条DNA链，这些DNA链能通过并行性执行生物操作。当有人注意到DNA复制与艾伦·图灵在20世纪30年代开发的早期理论计算机有显著相似之处时，便产生了DNA计算的想法。在复制过程中，DNA聚合酶沿着单条DNA链滑动并读取每个碱基，然后在新链上写出其互补碱基。在图灵机中，有一种机制沿着一对磁带移动，从“输入磁带”读取指令，并从“输出磁带”写出结果。

多值DNA - 量子计算是近年来出现的最引人入胜的科学话题之一，它是多值DNA和多值量子计算的结合。目前，构建多值DNA - 量子计算机极具挑战性。相关研究旨在开发基于该技术的多值DNA - 量子处理器、存储设备等。多值DNA - 量子时序电路是其中的一个重要部分，需要使用多值DNA - 量子系统的基本门（与门、或门和非门）来实现该电路的功能。在实现大规模多值DNA - 量子计算之前，必须克服许多技术难题。为了使计算机架构正常运行，需要符合精确的几何限制，以确保其平稳运行。

2. 多值DNA - 量子D触发器

2.1 基本概念

多值DNA - 量子D触发器本质上是一种双态定时触发器。在一个时钟周期内，多值DNA D型触发器的分子序列输入会有延迟地被激活，因此它也被称为延迟触发器。

在基本的多值DNA SR与非门双稳态电路中，禁止出现“SET = ‘ACCTAG’且RESET = ‘ACCTAG’”这种不确定的输入条件，这是该电路的一个基本缺陷。这种条件会迫使两个多值量子比特输出都变为逻辑“|0>”，覆盖反馈