چکیده     از هنگام مطرح شدن فن­آوری CMOS در سیستم­های میکروالکترومکانیک در چند دهۀ گذشته، محدودیت­های ابعاد فیریکی آن قابل پیش­بینی بوده است. در جهت دست­یابی به کاهش بیشتر در ابعاد افزاره و کاهش تلفات توان، فن­آوری­های مختلفی در مقیاس نانو بررسی شده­اند. در این بین QCA دارای نقش تاثیرگذاری است. QCA ابتدا توسط لنت در سال 1993 پیشنهاد شده­ و از آن هنگام تاکنون تحقیقات بسیاری بر روی آن به­صورت تئوری و آزمایشگاهی انجام شده­ا­­ست. در QCA اطلاعات به شکل شارژ در یک سلول ذخیره می­شود و به دلیل عدم وجود جریان، مصرف توان کم امکان­پذیر می­شود.   در این پایان­نامه هدف مدل کردن مدارهای QCA و ایجاد امکان شبیه­سازی و بررسی زمانی این مدارها است. برای این منظور با استفاده از معادلات حاصل شده از روابط ولتاژ-جریان کیرشهف و طراحی مدار معادل برای مدارهای QCA کلاک­دار، سعی در شبیه­سازی این مدارها داریم. سپس برای طراحی مدل مداری دینامیکی با محاسبۀ هامیلتونی مدار و استفاده از رابطۀ تصویر هایزنبرگ روابط دینامیکی ماتریس­های اسپین پائولی و به دنبال آن روابط دینامیکی بردارهای همدوسی را به­دست خواهیم آورد. در بیان ریاضی بردار همدوسی، بخشی از متغیرهای حالت مربوط به همبستگی میان سلول­های QCA است، لذا وابستگی زمانی عناصر ماتریس همبستگی دو سلول محاسبه می­شود و به این­ترتیب معادلات کامل مدل دینامیکی خط QCA حاصل می­شود. سپس با توجه به تعداد زیاد متغیرها به دنبال پیدا کردن تقریبی مناسب، مدلی با تقریب هارتری-فاک و مدلی با تقریبی میانی بین تقریب هارتری-فاک و مدل دقیق طراحی می­شود.