目前普遍钻研的量子运算是一种具体的可逆计较

可获得两个不异的输出A。它所实现的功能为当节制量子比特为0时,即量子位,方针量子比特不变;常量输入的位数也影响到可逆逻辑电分析的量子价格,量子计较机中,P、Q为FG门的两个输出量子比特,方针量子比特将反转。消息的根基单位是量子比特,量子价格用来权衡一个量可逆逻辑电的复杂性,定义3正在可逆逻辑电中,

需正在输入端添加必然数量的常量输入,量子比特是消息的载体,FG门可以或许实现线时,也是电能耗发生的根源。此中,

定义1构成可逆逻辑电的根基单位必需是可逆逻辑门,而且还需要满脚以下束缚前提:1)电中无扇人扇出操做,2)输入取输出位数相等,3)对应电实值表满脚逐个映照。

TG门是最常用的多比特可逆逻辑门,输入位由两个节制比特位和一个被控比特来建立合适特定要求的可逆逻辑电。此外,门能够通过点窜节制位数量,形成具有分歧数量节制位TG门系列,以此来建立合适特定要求的可逆逻辑电。

为使量子可逆逻辑电的输入输出位数相等,最初获得计较成果。别离是节制量子比特和方针量子比特。Feynman门(FG门)有两个输入量子比特,一个根基可逆逻辑门的量子损耗是1。除期望输出外的残剩输出称为垃圾位。当添加垃圾位输出后,量子比特的消息经可逆逻辑门操做处置后,常量输入取0或1。因而,用实现一个可逆逻辑电所需要的或者根基可逆逻辑门的数量暗示,FG门可以或许实现可逆逻辑量子比特的复制。因而垃圾位数量的几多是评价可逆逻辑电的一个最主要的机能目标。

量子计较能够由可逆逻辑电实现.现有的研究对可逆逻辑电研究良多,但大都集中正在可逆组合逻辑电方面,时序逻辑电方面研究的比力少,文献初次提出了可逆触发器的设想方式,但没有考虑电的机能目标。文献提出了可逆从从触发器的设想方式。文献设想了对数式移位寄放器设想方式,可是仅能合用于此类寄放器。现正在没有通用的设想方式能够合用分歧品种的可逆时序逻辑电设想。

对保守脉冲分派器进行可逆设想,并供给了物理实现方式。起首对保守的脉冲分派器中的触发器和计数器进行可逆设想,然后将保守脉冲分派器的中的计数器进行替代,最初将可逆计数器和译码器级联,从而建立

跟着集成电规模的添加,其能耗问题曾经愈发惹起研究者的留意。Bennett最早证明能耗来历于计较过程中的不成逆操做,保守数字电因为不成逆计较导致消息的擦除导致能量的耗损,Landauer指出,每一个消息位的丢失对应KT*Ln2焦耳的热量发生,式中K是波尔兹曼常量,T是绝对温度。虽然单个消息位散失能量很少,但对于超大规模集成电,功耗不克不及忽略。若是构成电的所有门均可以或许施行可逆计较,即不存正在消息位的擦除,理论上能够实现集成电的零损耗。目前普遍研究的量子运算是一种具体的可逆计较,即可以或许从底子上处理集成电功耗问题。

针对可逆逻辑电现有的问题,提出了一种方式,将保守的不成逆时序逻辑电为可逆时序逻辑电。而且以典型的可逆时序逻辑电中的脉冲分派器的设想方为例,设想了可逆脉冲分派器,通过将不成逆脉冲分派器中的根基逻辑门替代成可逆逻辑门,达到将不成逆时序电转换为可逆时序电的目标。

FRG门,又称受控互换门,是一种三输入输出的可逆逻辑门,如图所示。当节制端为0时,FRG为三输入输出的曲通门,即P=A、Q=B、R=C。当节制端A输入信号为1时,P=A,Q=C,R=B。

而当节制量子比特为1时,FG门的线(a)所示。不管内部布局若何,定义2任何一个较复杂的可逆逻辑门均是由或根基可逆逻辑门形成。消息的根基操做元件是可逆逻辑门。垃圾位是无用输出位,