量子逻辑电路的研究与设计

发布时间：2024-04-13 11:33

　　为了解决芯片功耗和计算复杂度问题,量子计算是最近国际上研究的热点之一。量子态叠加性所引入了的超并行计算可以大大提高信息处理效率。量子计算机能够利用量子并行计算的优势为经典计算机中的NP问题设计多项式时间的算法。在对量子计算体系的探索过程中,用量子计算电路实现经典的布尔逻辑运算非常重要。量子逻辑电路的高效设计方法,对未来量子计算机的发展和应用有着巨大的推动作用。 逻辑电路的分析和设计一直是经典计算和电路设计领域的重要研究内容。本论文着眼于量子计算领域中逻辑电路的研究与设计,具体对以下内容进行了研究: 1.提出基于量子ETOF门的任意逻辑电路的设计方法。提出ETOF门的概念,并给出从基于SOP的经典逻辑电路描述到基于ETOF门的量子逻辑电路描述的转换算法,该算法能够处理大变量的多输出函数。编写软件工具实现算法,通过对MCNC基准电路的测试实验结果表明,量子ETOF门能够高效地实现逻辑功能,转换后ETOF积项数与转换前SOP积项数相比平均减少了30.2%。 2.针对ETOF门的灵活性,提出ETOF门的物理实现方案。结合线性光学器件和非线性cross-Kerr介质,采用模块式设计方法,自下而上...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3一18转换算法的图形显示软件图示

第3章基于ETOF门的量子逻辑电路设计图3一17ETOF积项展开成PPRM二项的方法示例在第5章中还将介绍一种基于量子算法的逻辑电路等价性验证方法，可以应用在这里，把转换前的逻辑电路作为参考设计(Reference)，转换后的电路作为待测设计(或称为实现，ImPlementat....

图3一19em138a电路的转换结果显示

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本文编号：3952973