Aborda-se, nesse trabalho, o fenômeno de envelhecimento de transistores MOS por bias temperature instability (BTI), relevante fator de degradação da confiabilidade e de redução do tempo de vida de circuitos integrados CMOS. Uma nova modelagem matemática determinística para BTI é introduzida, proporcionando, rapidamente, informação acerca do desvio na tensão de limiar de um transistor em decorrência da ação de BTI. O modelo é, então, implementado em uma ferramenta comercial SPICE, com o intuito de se verificarem, através de simulações transientes, os efeitos de BTI em circuitos CMOS; nesse sentido, a abordagem determinística representa um enorme avanço em relação à modelagem estocástica tradicional, que, muitas vezes, não pode ser aplicada em simulações transientes de circuitos complexos, devido ao seu vultoso custo computacional. O fenômeno de alargamento de pulso induzido pela propagação (PIPB) de single event transients (SETs), verificado experimentalmente na literatura, é estudado e tido como resultado da ação de BTI nas bordas de subida e descida do pulso transiente. À vista disso, simula-se a propagação de um pulso SET injetado na entrada de uma cadeia de 10000 inversores lógicos de tecnologia PTM bulk 90nm, verificando a dependência do alargamento de pulso com a tensão de alimentação, com o tempo de estresse DC anterior à aplicação do pulso e com a frequência do sinal de entrada. O aumento do atraso de portas lógicas em decorrência da ação de bias temperature instability é abordado, também, através da simulação da aplicação de um pulso nas entradas de uma porta NAND, medindo-se a variação do tempo de atraso de propagação devido à inserção da modelagem matemática para BTI. Utiliza-se novamente o modelo de transistores PTM bulk 90nm, e apuram-se os efeitos da variação da tensão de alimentação e do tempo de estresse DC no tempo de atraso de propagação. Por fim, as disparidades na variação do atraso para as bordas de subida e descida de pulsos lógicos de nível alto-baixo-alto (“101”) e baixo-alto-baixo (“010”) são verificadas, sendo explicadas em termos do diferente impacto de BTI para os períodos de estresse e de relaxação e, também, para transistores PMOS e NMOS. / This work addresses the aging of MOS transistors by bias temperature instability (BTI), which is a key factor to the degradation of the reliability and of the lifetime of CMOS integrated circuits. A novel deterministic mathematical model is presented, providing fast information about the impact of BTI in the transistors threshold voltage shifts. The model is implemented in a commercial SPICE tool, in order to verify the effects of BTI in CMOS circuits through transient simulations; in this sense, the deterministic approach represents a great advance compared to the traditional stochastic modelling, that may result in prohibitively long transient simulations for complex circuits, due to its huge computation cost. The phenomenon of propagation induced pulse broadening (PIPB) of single event transients (SETs), verified experimentally in the literature, is studied and understood as the result of the BTI effect on the rising and falling edges of the transient pulse. Therefore, the propagation of a SET injected in the input of a 10,000-inverters chain is simulated, using the PTM bulk 90nm technology model, verifying the dependence of the pulse broadening on the supply voltage, on the DC stress time previous to the application of the pulse and on the input signal frequency. The increase of the propagation delay of logic gates due the action of bias temperature instability is also studied through the simulation of the injection of a pulse in the inputs of a NAND gate, and the variation of the propagation delay time due to the BTI effect is evaluated. The PTM bulk 90nm model is used once again, and the outcome of variations on the supply voltage and on the DC stress time on the propagation delay is measured. Finally, the disparities on the delay variation for the rising and falling edges of high-low-high (“101”) and low-high-low (“010”) input logic pulses are verified, and they are explained as the result of the different impact of BTI for the stress and recovery periods and also for PMOS and NMOS transistors.

O emprego de ferramentas de automação de projetos de circuitos integrados permitiu que projetos complexos atingissem time-to-market e custos de produção factíveis. Neste contexto, o processo de síntese lógica é uma etapa fundamental no fluxo de projeto. O passo independente de tecnologia (parte do processo de síntese lógica, que é realizada sem considerar características físicas) é tradicionalmente realizado sobre equações. O desenvolvimento de novos algoritmos de otimização multi-nível recentemente migrou para o emprego de And-Inverter Graphs (AIGs). O número de nodos e a altura de um grafo apresentam melhor correlação com os resultados em área e atraso de um circuito, se comparados com as características de outras formas de representação. Neste trabalho, um algoritmo de síntese lógica independente de tecnologia, que funciona sobre uma estrutura de AIGs, é proposto. Uma nova abordagem para a construção de AIGs, baseada no novo paradigma de síntese chamado de composição funcional, é apresentado. Esta abordagem consiste em construir o AIG final através da associação de AIGs mais simples, em uma abordagem bottom-up. Durante a construção do grafo, o método controla as características dos grafos intermediários e finais, a partir da aplicação de uma função de custo, como forma de avaliação da qualidade desses AIGs. O objetivo é a minimização do número de nodos e da altura do AIG final. Este algoritmo de síntese lógica multi-objetivo apresenta características interessantes e vantagens quando comparado com abordagens tradicionais. Além disso, este trabalho apresenta a síntese de funções com múltiplas saídas em AIGs, o que melhora a característica de compartilhamento de estruturas, melhorando o circuito resultante. Resultados mostraram a melhora em torno de 5% em número de nodos, quando comparados com os resultados obtidos com a ferramenta ABC. / The use of design automation tools has allowed complex projects to reach feasible time-to-market and cost parameters. In this context, logic synthesis is a critical procedure in the design flow. The technology independent step (part of the logic synthesis which is performed regardless any physical property) is traditionally performed over equations. The development of new multi-level optimization algorithms has recently shifted towards the use of And-Inverter-Graphs (AIGs). The number of nodes and the graphs depth in AIGs present better correlation with resulting circuit area and delay than any characteristic of other representations. In this work, a technology independent synthesis algorithm that works on top of an AIG data structure is proposed. A novel approach for AIG construction, based on a new synthesis paradigm called functional composition, is introduced. This approach consists in building the final AIG by associating simpler AIGs, in a bottom-up approach. The method controls, during the graphs construction, the characteristics of final and intermediate graphs by applying a cost function as a way to evaluate the quality of those AIGs. The goal is to minimize the number of nodes and the depth of the final AIG. This multi-objective synthesis algorithm has presented interesting features and advantages when compared to traditional approaches. Moreover, this work presents a method for AIGs construction for multiple output functions, which enhances structural sharing, improving the resulting circuit. Results have shown an improvement of around 5% in number of nodes when compared to ABC tool.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Neste trabalho, portas lÃgicas Ãpticas sÃo propostas a partir da utilizaÃÃo de um acoplador direcional nÃo linear (NLDC) triplo planar simÃtrico de fibra Ãptica e com um dos guias operando como controle. Para tal fim, obtemos as caracterÃsticas de transmissÃo do acoplador e, em seguida, fizemos uma anÃlise do coeficiente de extinÃÃo e do fator de compressÃo. Inicialmente, investigamos o desempenho do acoplador proposto operando no regime CW e posteriormente utilizando pulsos ultracurtos, tipo sÃliton com 2ps de largura. Com o modelo proposto para o dispositivo, conseguimos efetivar portas lÃgicas AND, NAND, OR, XOR e NOT para um conjunto de fases aplicadas ao pulso de controle. As portas lÃgicas geradas com o dispositivo operando com sinais CW, apresentaram-se mais eficientes que as mesmas portas geradas com sinais pulsados. / In this work, optical logical gates are proposed starting from the use of a symmetric three-core nonlinear directional coupler (NLDC) of fiber optic and with one of the guides operating as control. For such end, we obtain the characteristics of transmission of the coupler and, soon afterwards, we made an analysis of the extinction ratio and of the compression factor. Initially, we investigated the acting of the proposed coupler operating in the regime CW and later using ultra short pulses, type sÃliton with 2ps of width. With the model proposed for the device, we got to execute logical gates AND, NAND, OR, XOR and NOT for a group of applied phases to the control pulse. The logical gates generated with the device operating with signs CW, they came more efficient than the same gates generated with soliton pulses.

In today's technological companies digital electronics and components are abundant. Many companies use these components to manufacture a wide variety of electronic products such as computers, tv’s, cars, etc. But after their use, these components are thrown away easily and are an additional contributor to our growing climate change. There is a need for a more effective way to deal with these components. Companies could save a lot of time and energy to have a system that could test these components.The goal of this study is to present a suitable method for testing digital components by developing a test program for testing the various integrated circuits and thus identifies which circuits are faulty and which ones are not. The economical and efficiency side of building such a program is discussed and If it is worth the time to produce such a system, or if it's much better to throw the components away. The intent is also to give companies a way of being more efficient and environmentally friendly.This program was made by using integrated circuits from the course IE1204 and IE1205, where students use these components for their labs. After the course has ended there is no certainty if the integrated circuits work properly or not. The goal of the program is then to test them and find out the faulty ones.An Arduino Uno and the Arduino programming language have been used to write the code for this project. The Arduino Uno was connected to a breadboard which then ran the program for testing. To that breadboard, various integrated circuits, such as logic gates, were connected. The Arduino program then tested their truth tables to see if they worked properly or not.Because of time restriction more complex components have not been included in this thesis. / I dagens tekniska industri finns det rikligt med digitala komponenter och elektronik. Många av dessa komponenter används för att bygga större elektronik såsom datorer, tv apparater, bilar, etc. Men efter deras användning slängs dessa komponenter tveklöst och är dessutom en orsakande faktor i vår växande klimatförändring. Det finns ett behov av en mer effektiv lösning för hanteringen av dessa komponenter. Företag kan spara mycket tid och energi med att inneha ett sådant system.Målet med detta projekt är att presentera en metod för att testa digitala komponenter. Att utveckla ett system som kan testa diverse integrerade kretsar och veta vilken som fungerar adekvat. Utvecklandet av ett sådant systemet ur ett ekonomisk och effektivitetsperspektiv diskuteras. Om det är värt att utveckla ett sådant system, eller om det är mycket bättre att bara slänga dessa komponenter. Målet med detta projekt är också att bana väg för företag att bli mer effektiva och miljövänliga.Tillvägagångssättet kring hur detta system har utvecklats är genom att använda integrerade kretsar från kurserna IE1204 och IE1205, där studenter använder dessa komponenter för deras labbar. Efter att kursens avslut finns det ingen garanti ifall dessa integrerade kretsar fungerar eller inte. Målet med programmet är då att testa dessa och hitta de trasiga komponenterna.En Arduino Uno och programmet Arduino har använts för att skriva koden till detta projekt. Arduinon har varit kopplad till en breadboard som har kört programmet för testing. Till denna breadboard har diverse integrerade kretsar, logiska grindar, varit kopplade.Arduino programmet har sedan testat de olika sanningstabellerna för att testa vilken logisk grind som är kopplad och fungerar.På grund av tidsbegränsning har mer komplexa integrerade kretsar blivit presenterade som en beskrivning av hur man kan fortsätta arbetet för att programmet skall inkludera mer komplexa komponenter.

Nesta tese são discutidos alguns aspectos importantes no desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos moleculares. São abordados temas de interesse como a síntese de novos sensibilizadores para células solares sensibilizadas por corante, o desenvolvimento de novos materiais fotoativos, Química Supramolecular, bem como a aplicação de sistemas fotovoltaicos em eletrônica molecular, especificamente no desenvolvimento de portas lógicas moleculares e dispositivos de memória. A porfirina TBPyP, contendo quatro ligantes 2,2\'-bipiridina ligados covalentemente aos carbonos meso do anel porfirínico, foi sintetizada. Este derivado porfirínico serviu como bloco de construção de sistemas supramoleculares. A utilização desses sistemas como sensibilizadores em células solares (células de Grätzel) é discutido. Fios moleculares derivados da TBPyP foram obtidos via coordenação com íons de metais de transição e são investigados quanto à possibilidade de utilização em eletrônica molecular. Novos sistemas fotovoltaicos multicamada, utilizando filmes de porfirina depositados por evaporação a vácuo como elementos fotoativos e filmes de V2O5 como eletrodo passivo, foram estudados quanto a sua eficiência e quanto ao seu mecanismo de funcionamento. Os filmes finos de porfirina obtidos neste estudo foram testados como elelementos fotoativos em células fotovoltaicas com diferentes configurações, além daquelas utilizando filmes de V2O5. A obtenção de filmes híbridos compostos de nanopartículas de ouro e ligantes orgânicos foi desenvolvida e sua aplicação em sistemas fotovoltaicos bem como em dispositivos de memória investigada. Novas portas lógicas moleculares foram obtidas utilizando-se o arranjo de células de Grätzel convencionais sensibilizadas por clusteres trigonais de rutênio sintetizados para este fim. Seu princípio de funcionamento é discutido, bem como a seu potencial de integração em circuitos lógicos. / In this thesis some aspects concerning the development of molecular photovoltaic systems are discussed. Themes of current interest such as the synthesis of new sensitizers for dye-sensitized solar cells, the development of new photoactive materials, and Supramolecular Chemistry are treated, as well as the application of photovoltaic systems in molecular electronics, specifically in the development of molecular logic gates and memory devices. The porphyrin TBPyP, comprised of four 2,2\'-bipyridine ligands covalently linked to the porphyrin meso carbons, was synthesized. This porphyrin derivative was used as a building block on supramolecular systems. The utilization of these supramolecular species in solar cells (Grätzel cells) is discussed. The coordination of the porphyrin TBPyP with transition metal ions gave rise to molecular wires, which are investigated about its potential use in molecular electronics. New multilayer photovoltaic systems, using thermo-evaporated porphyrin films as photoactive elements and V2O5 films as passive electrodes, had their efficiency and mechanism studied. The confection of hybrid films comprised of gold nanoparticles and organic ligands was developed and its application in photovoltaic systems, as well as in memory devices, was investigated. New molecular logic gates were realized using the a Grätzel cell in its conventional configuration, sensitized by ruthenium trigonal clusters synthesized to this end.

Nesta tese são discutidos alguns aspectos importantes no desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos moleculares. São abordados temas de interesse como a síntese de novos sensibilizadores para células solares sensibilizadas por corante, o desenvolvimento de novos materiais fotoativos, Química Supramolecular, bem como a aplicação de sistemas fotovoltaicos em eletrônica molecular, especificamente no desenvolvimento de portas lógicas moleculares e dispositivos de memória. A porfirina TBPyP, contendo quatro ligantes 2,2\'-bipiridina ligados covalentemente aos carbonos meso do anel porfirínico, foi sintetizada. Este derivado porfirínico serviu como bloco de construção de sistemas supramoleculares. A utilização desses sistemas como sensibilizadores em células solares (células de Grätzel) é discutido. Fios moleculares derivados da TBPyP foram obtidos via coordenação com íons de metais de transição e são investigados quanto à possibilidade de utilização em eletrônica molecular. Novos sistemas fotovoltaicos multicamada, utilizando filmes de porfirina depositados por evaporação a vácuo como elementos fotoativos e filmes de V2O5 como eletrodo passivo, foram estudados quanto a sua eficiência e quanto ao seu mecanismo de funcionamento. Os filmes finos de porfirina obtidos neste estudo foram testados como elelementos fotoativos em células fotovoltaicas com diferentes configurações, além daquelas utilizando filmes de V2O5. A obtenção de filmes híbridos compostos de nanopartículas de ouro e ligantes orgânicos foi desenvolvida e sua aplicação em sistemas fotovoltaicos bem como em dispositivos de memória investigada. Novas portas lógicas moleculares foram obtidas utilizando-se o arranjo de células de Grätzel convencionais sensibilizadas por clusteres trigonais de rutênio sintetizados para este fim. Seu princípio de funcionamento é discutido, bem como a seu potencial de integração em circuitos lógicos. / In this thesis some aspects concerning the development of molecular photovoltaic systems are discussed. Themes of current interest such as the synthesis of new sensitizers for dye-sensitized solar cells, the development of new photoactive materials, and Supramolecular Chemistry are treated, as well as the application of photovoltaic systems in molecular electronics, specifically in the development of molecular logic gates and memory devices. The porphyrin TBPyP, comprised of four 2,2\'-bipyridine ligands covalently linked to the porphyrin meso carbons, was synthesized. This porphyrin derivative was used as a building block on supramolecular systems. The utilization of these supramolecular species in solar cells (Grätzel cells) is discussed. The coordination of the porphyrin TBPyP with transition metal ions gave rise to molecular wires, which are investigated about its potential use in molecular electronics. New multilayer photovoltaic systems, using thermo-evaporated porphyrin films as photoactive elements and V2O5 films as passive electrodes, had their efficiency and mechanism studied. The confection of hybrid films comprised of gold nanoparticles and organic ligands was developed and its application in photovoltaic systems, as well as in memory devices, was investigated. New molecular logic gates were realized using the a Grätzel cell in its conventional configuration, sensitized by ruthenium trigonal clusters synthesized to this end.

A complete all-optical-processing polarization-based binary-logic system, by which any logic gate or processor could be implemented, was proposed. Following the new polarization-based representation, a new Orthoparallel processing technique that allows for the creation of all-optical-processing gates that produce a unique output once in a truth table, was developed. This representation allows for the implementation of all basic 16 logic gates, including the NAND and NOR gates that can be used independently to represent any Boolean expression or function. In addition, the concept of a generalized gate is presented, which opens the door for reconfigurable optical processors and programmable optical logic gates. The gates can be cascaded, where the information is always on the laser beam. The polarization of the beam, and not its intensity, carries the information. The new methodology allows for the creation of multiple-input-multiple-output processors that implement, by itself, any Boolean function, such as specialized or non-specialized microprocessors. The Rail Road (RR) architecture for polarization optical processors (POP) is presented. All the control inputs are applied simultaneously, leading to a single time lag, which leads to a very-fast and glitch-immune POP. A simple and easy-to-follow step-by-step design algorithm is provided for the POP, and design reduction methodologies are discussed. The algorithm lends itself systematically to software programming and computer-assisted design. A completely passive optical switch was also proposed. The switch is used to design completely passive optical gates, including the NAND gate, with their operational speeds only bound by the input beams prorogation delay. The design is used to demonstrate various circuits including the RS latch. Experimental data is reported for the NAND and the Universal gate operating with different functionality. A minute error is recorded in different cases, which can be easily eliminated by a more dedicated manufacturing process. Finally, some field applications are discussed and a comparison between all proposed systems and the current semiconductor devices is conducted based on multiple factors, including, speed, lag, and heat generation.

In this dissertation, three different microfluidic devices with bioanalytical applications are presented. From chapter to chapter, the bioanalytical focus will gradually become the development of a point-of-care sensor platform able to yield a reliable and quantitative response in the presence of the desired target. The first device consists of photolithographically-patterned gold on glass bipolar electrodes and PDMS Y-shaped microchannels for the controlled enrichment, separation from a mixture, and delivery of two charged dyes into separate receiving microchannels. The principle for the permanent separation of these dyes is based on the concept of bipolar electrochemistry and depended on the balancing/unbalancing of convective and electromigrating forces caused by the application of a potential bias, as well as the activation/deactivation of the bipolar electrodes. Two different bipolar electrode configurations are described and fluorescence is used to optimize their efficiency, speed, and cleanliness of delivery. The second device is a DNA sensor fabricated on paper by wax printing and folding to form 3D channels. DNA is detected by strand-displacement induced fluorescence of a single-stranded DNA. A multiplexed version of this sensor is also shown where the experiment results in “OR” and “AND” Boolean logic gate operations. In addition, the nonspecific adsorption of the reagents to cellulose is studied, demonstrating that significant reduction of nonspecific adsorption and increased sensitivity can be achieved by pre-treating the substrate with bovine serum albumin and by preparing all analyte solutions with spectator DNA. The third device, also made of paper, has a novel design and uses a versatile electrochemical detection method for the indirect detection of analytes via the direct detection of AgNP labels. A proof-of-concept experiment is shown where streptavidin-coated magnetic microbeads and biotin-coated AgNPs are used to form a composite model analyte. The paper device, called oSlip, and electrochemical method used are easily coupled so the resulting sensor has a simple user-device interface. LODs of 767 fM are achieved while retaining high reproducibility and efficiency. The fourth device is the updated version of the oSlip. In this case, the objective is to show the current progress and limitations in the detection of real analytes using the oSlip device. A sandwich-type immunoassay approach is used to detect human chorionic gonadotrophin (pregnancy hormone) present in human urine. Various optimization steps are performed to obtain the ideal reagent concentrations and incubation time necessary to form the immunocomposite in one step, that is, by mixing all reagents at the same time in the oSlip. Additionally, improvements to the electrochemical detection step are demonstrated. / text

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T19:33:13Z No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T19:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) Previous issue date: 2010-06-09 / Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um leiaute de uma nova arquitetura de multiplicador em corpos finitos baseada no multiplicador de Mastrovito. Tal arquitetura tem como unidades de processamento as portas de limiar linear, que é o elemento básico de uma rede neural discreta. As redes neurais discretas implementadas com portas de limiar linear permitem reduzir a complexidade de certos circuitos antes implementados com lógica tradicional (Portas AND, OR e NOT). Com isso, a idéia de estender o uso de portas de limiar linear em operações aritméticas em corpos finitos se torna bastante atraente. Assim, para comprovar de forma prática, a eficiência das portas de limiar linear, a arquitetura de um multiplicador em GF(24), proposta em (LIDIANO - 2000), foi implementada utilizando as ferramentas de desenho de leiaute de circuito integrado da Mentor Graphics®. Os resultados da simulação do leiaute do circuito integrado do multiplicador em GF(24) são apresentados. Os mesmos indicaram um desempenho abaixo do esperado, devido a complexidade espacial do multiplicador em GF(2n) com 4=n não ser suficiente para que as vantagens da implementação com portas de limiar linear sejam visualizada. / This dissertation describes the development of a layout of new multiplication architecture in Galois field based on the Mastrovito multiplier. The processing unit of this new architecture is a threshold logic gate, which is a basic element of a discrete neural network. The discrete neural network built with threshold logic gates allow reduce de complexity of a certain circuits once built using traditional boolean gates (AND, OR and NOT). Therewith, the idea of extending the advantages of the threshold logic gates for arithmetic operations in Galois field to become very attractive. Thus, to confirm into practice form, the advantages of the threshold logic gates, a multiplier architecture in GF(24), proposed in (LIDIANO - 2000), was implemented using the integrated circuit layout tools of Mentor Graphics®. The results from simulations of the layout of multiplier in GF(24) are presented. These results indicated a low performance, due to the space complexity of GF(2n) multiplier with n = 4 is not enough for show the advantages of the multiplier implementation with threshold logic gates.

We present the theory of orbital angular momentum of light (MAO), based on the basic concepts of electromagnetism, as well as some techniques from generation and characterization of light beams possessing MAO. We also present non-linear optical processes of parametric conversion spontaneous descendant (CPD) and stimulated (CPDE). We reviewed the problem of conservation of MAO in CPD in the scheme does not collinear, describing States of using Laguerre-Gauss beams MAO. We extend this study to the case in which Bessel beams are used to describe the States of MAO. Our results show that rape occurs on conservation law of MAO, which is attributed to deformation of the angular spectrum of beam pumping (pump) transferred to the twin photons. However, this violation can be advantageous because through breach of MAO have access to entangled States of dimension greater than those generated with collinear geometry. As an alternative to the note of the violation of the law of conservation in parametric down conversion process we proposed an experiment based on CPDE, where the experimental implementation is simpler. Using MAO as target and polarization qubit as qubit control, we experimentally a alternative to optical circuit proposal for Li-Ping et al. [16] for the implementation of the logic gate C-NOT. Also we present an application of logic gate C-NOT for the generation of entangled States of a single photon, which can be implemented with our optical circuit. The generation of entangled States, multidimensional, and the implementation quantum logic gates are important for the areas of information and quantum computation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apresentamos a teoria do momento angular orbital da luz (MAO), baseada nos conceitos básicos do eletromagnetismo, bem como algumas técnicas de geração e caracterização de feixes de luz possuindo MAO. Apresentamos também os processos ópticos não lineares de conversão paramétrica descendente espontânea (CPD) e estimulada (CPDE). Revisamos o problema da conservação do MAO na CPD no regime não colinear, descrevendo os estados de MAO utilizando feixes Laguerre-Gauss. Extendemos este estudo para o caso em que feixes Bessel são usados para descrever os estados de MAO. Nossos resultados mostram que ocorre violação na lei de conservação do MAO, que é atribuída a deformação do espectro angular do feixe de bombeamento (pump) transferido para os fótons gêmeos. Entretanto, esta violação pode ser vantajosa, pois através da violação do MAO conseguimos ter acesso a estados emaranhados de dimensão maior do que aqueles gerados com geometria colinear. Como alternativa para a observação da violação da lei de conservação no processo de conversão paramétrica descendente, propusemos um experimento baseado na CPDE, onde a realização experimental é mais simples. Utilizando o MAO como qubit alvo e a polarização como qubit controle, realizamos experimentalmente um circuito ótico alternativo à proposta de Li-Ping e colaboradores [16] para a implementação da porta lógica C-NOT. Também apresentamos uma aplicação da porta lógica C-NOT para a geração de estados emaranhados de um único fóton, que pode ser implementada com nosso circuito ótico. A geração de estados emaranhados multidimensionais e a implementaçãode portas lógicas quânticas são importantes para as áreas de informação e computação quântica.