Рассмотрены способы построения логических вентилей на основе твердотельных и молекулярных структур, в которых преобразование информации реализуется посредством процессов, описываемых законами квантовой механики, а сами вентили в стационарном состоянии не потребляют энергии, подобно классическим комплементарным структурам металл—оксид—полупроводник (КМОП). В квантовых аналогах КМОП-схем I поколения переключение между логическими уровнями осуществляется посредством быстрых квантово-механических туннельных процессов, но транспорт носителей, определяющий передаточные характеристики прибора, носит классический диффузионно-дрейфовый характер. Квантовые аналоги КМОП-схем II поколения представляют собой открытые квантовые системы, которым присущ когерентный механизм транспорта носителей заряда. Создание технологии литографии с атомной точностью сделает возможным широкое использование квантовых молекулярных вентилей в традиционных компьютерных архитектурах.

Ключевые слова: квантовый транспорт, резонансное туннелирование, квантовая интерференция, неэрмитов гамильтониан, PT-симметрия, особая точка, слияние резонансов, логические вентили, КМОП-транзистор, квантовый инвертор, напряжение переключения, передаточная характеристика, наноэлектроника, молекулярная электроника PACS: 03.65.Nk, 03.65.Xp, 85.35.−p, 85.65.+h (все) DOI: 10.3367/UFNr.2017.12.038310 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/11/j/ 000457154900009 2-s2.0-85055437896 2018PhyU...61.1100G Цитата: Горбацевич А А, Шубин Н М "Квантовые логические вентили" УФН 188 1209–1225 (2018) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 6 марта 2018, одобрена в печать: 13 декабря 2017 English citation: Gorbatsevich A A, Shubin N M “Quantum logic gates” Phys. Usp. 61 1100–1115 (2018); DOI: 10.3367/UFNe.2017.12.038310