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相似文献
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1.
常丽  朱宇祥  蒋辉 《电子学报》2019,47(9):1863-1867
量子全加器是量子计算机的基本单元,为了减少能耗,降低构造成本及物理实现难度,本文提出一种新型n位量子全加器,使用3n个CNOT(Controlled NOT)门和2n-1个Toffoli门实现n位量子加减法,采用超前进位方式,不含进位输入,通过最高溢出标志位判断加法的进位和减法的正负号,标志位不参与高低位计算,不增加电路延时,适合n位量子并行计算.随机生成4、8、16和32位数分别进行加减仿真操作,验证了全加器的正确性.该全加器量子代价较低,结构简单,有利于提高集成电路规模和集成度.  相似文献   

2.
王冬  朱长江  张晓蕾 《电子学报》2014,42(7):1452-1456
量子多值加法器是构建量子多值计算机的基本模块.通过认真分析三元域上加法的运算规则及带进位加法的真值表,通过设置扩展三值Toffoli门的控制条件有效实现一位加法在各种情况下的进位,利用三值Feynman门实现一位加法的求和运算,由此设计出一位量子三值全加器,再利用进位线将各位量子全加器连接起来构造出n位量子三值全加器.与同类电路相比,此量子全加器所使用的辅助线及量子代价都有所减少.  相似文献   

3.
为了确保基于NCV门库的量子电路的正确性和有效性,给出了量子电路故障定位树的生成算法和量子电路黑盒检测算法来定位量子电路中的门丢失故障。该故障定位树算法去除约98%的无用输出向量,提取输出表中有效的输入向量以及对应的故障输出向量,逐层生成故障定位树。结合量子电路黑盒检测算法对量子电路进行故障定位时不需要访问输出表就能够有效定位量子电路中的丢失门。对benchmarks部分电路进行实验,结果验证了该算法定位单故障门的有效性。  相似文献   

4.
逻辑关系可用逻辑函数表示,量子逻辑关系是可逆的,引入和定义了量子逻辑函数;通过引入辅助量子位,增添量子输出信号的区分位,完成对非可逆逻辑门的改造,使非可逆逻辑门在量子电路中得到可逆实现,并研究了一些有用的非可逆逻辑门的改造方法,给出可实现的优化后的量子电路。  相似文献   

5.
用基本两位量子逻辑门实现N位量子逻辑门的研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
量子电路是实现量子态幺正演化的手段,一位和两位门是构成量子电路的基础。Barenco 用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能,张登玉在Barenco的工作基础上对用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能进行了改进。通过对Barenco方案和张登玉方案的分析和研究,提出了一个用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能的新方案,该方案结构更简单,且所用的两位门更易于实现,同时指出和改正了张文的不太准确的结论。  相似文献   

6.
量子元胞自动机(Quantum-dot Cellular Automata,QCA)是一种具有新型计算范式的纳米器件,它是未来有望替代传统CMOS器件的有力竞争者之一.本文首先从QCA器件的功耗角度出发,对影响半径为41nm的QCA共面系统中元胞的耦合度进行建模,根据元胞之间的位置关系构造QCA门结构模型,据此对现有的共面五输入择多门进行分类,通过性能分析总结其结构特点,以此设计出一个新的低功耗五输入择多门,测试结果表明该结构功耗最低且其他性能也相对较优.另外,为验证所提出五输入择多门在电路中的性能,本文选择MR Azghadi全加器设计了一款共面QCA全加器,与同类加法器相比性能也最优.  相似文献   

7.
量子元胞自动机(Quantum-dot cellular automata,QCA)是一种新兴的纳米技术.本文基于改进的五输入择多门,设计出一个全加器,在保持正确逻辑功能的基础上较以往的全加器有一定优势.应用该全加器设计加法器和乘法器,结果表明在某些性能上有显著提高.  相似文献   

8.
为提高新一代纳米器件量子元胞自动机(QCA)电路的稳定性及可靠性,提出了一种容错1位全加器,然后通过QCADesigner软件来仿真分析1位容错全加器,验证了该设计的可行性及它具有较好的容错性,该设计对复杂QCA电路的容错性的研究起到借鉴作用.  相似文献   

9.
在对现有全加器电路研究分析的基础上,提出了一种基于低功耗XOR/XNOR电路和多数决定门的新型高性能全加器电路.多数决定门采用输入电容和静态CMOS反相器实现,降低了电路的功耗,提高了运算速度.采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺器件参数,对全加器进行Spectre仿真.结果表明,在2.4 V到0.8 V电源电压范围内,与已有的全加器相比,新全加器在功耗和延迟上都有较大程度的改进.  相似文献   

10.
可控量子计数器的构造   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文构造了可控量子计数器,当控制位为“0”时所有输入位原样输出,而当控制位为“1”时输出输入进一位,该模型在应用上可为量子计算机提供具有通用性和可扩展性的计数和存储单元。  相似文献   

11.
通过腔QED实现高效的两原子的受控位相门   总被引:1,自引:0,他引:1  
量子计算是近年来新出现的计算技术,具有非常好的发展前景.任何量子计算都能够被简化到一个门序列,而量子计算要利用某种物理体系来实现.介绍了一种通过腔QED实现高效的两原子的受控位相门的方案.此方案中,原子跃迁与腔模处于大失谐,因此原子自发辐射的影响得到了极大的抑制,从而提高了成功几率.而保真度取决于α、β、γ、δ几个常数的取值,数值计算结果表明我们的方案具有比较高的保真度,其保真度的平均值F=0.982318.该方案有一定的实验可行性,有望得到实验上的验证.  相似文献   

12.
针对量子逻辑电路规模逐渐增大,电路可靠性逐渐下降的问题,提出基于单个量子逻辑门在线故障检测定位方法,该方法使用新构造的检测信号生成门与故障检测门,利用奇偶保持特性判断待测量子逻辑门是否发生故障,同时在设计过程中对信号检测电路进行检验,保证检测电路的正确性。此外提出了基于硬件冗余的量子逻辑电路自修复设计方法。实验结果表明,文中故障检测方法在量子门和垃圾位等性能指标上相对已有方法均有了改进,首次实现的量子逻辑电路的自修复设计大大提高了电路的容错能力和可靠性。  相似文献   

13.
针对可逆电路到量子电路的有效映射问题,提出了带禁忌表的大变异自适应遗传算法,用于量子可逆电路的综合.选取量子非门、控制非门、控制V门与控制V+门(NCV)构成量子门库,建立了量子电路计算模型.采用二进制串行编码方案,设计了适应度函数、进化算子及优化规则,实现了带禁忌表大变异自适应遗传算法的量子可逆电路综合,并用Revlib电路库进行了测试.结果表明该综合方法能同时得到多个功能解,且所生成电路的量子代价优于库中电路,验证了提出算法用于量子可逆电路综合的正确性和有效性.  相似文献   

14.
基于矩阵初等变换的量子逻辑电路综合的新方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
量子逻辑电路是经典可逆计算和量子计算的交叉领域,对其综合方法的研究具有重要意义。提出了一个基于矩阵初等变换的全新的综合方法,Toffoli门集被选作基本门库,其中每个逻辑门的矩阵都可以分解为初等变换的乘积(称作一个初等变换路径),结合一些启发式规则,将得到的初等变换路径变成Toffoli门序列的形式,也即逻辑电路形式。给出了一个三阶逻辑电路的例子,分析了该新方法的性能。  相似文献   

15.
关于量子非局域逻辑门的研究   总被引:4,自引:3,他引:1  
对几种类型的量子非局域逻辑门进行了讨论,并且研究了信道为非最大纠缠态的情况,此时量子非局域控制-非门只能概率性实现.  相似文献   

16.
本文提出在量子编码中用量子字节控制量子字节的设想,具体分析了字节被控编码法防止或纠正逻辑运算错误的量子线路,该编码既适用于量子逻辑门的防错和纠错,也适用于防止量子计算机存储单元的解相干。该编码法量子位使用效率为50%,且防错和纠错过程简单明了,并有单个逻辑双态双轨技术提供实验基础,因此该方案实现的可能性大。  相似文献   

17.
势阱离子+腔场系统中量子逻辑门的实现   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于光腔中的势阱离子同时与外激光场和腔场发生相互作用的特性,我们提出了一种量子逻辑门的实现方案。在该方案中,量子逻辑门是以离子内态和腔态作为比特,而势阱离子的运动态作为辅助比特始终保持在基态。而且,没有采用Lamb-Dicke近似,因而更容易为实验所实现。  相似文献   

18.
利用核磁共振(NMR)实验技术来实现量子计算,是当前各种验证量子算法最为有效的方法之一。对如何设计核磁共振(NMR)脉冲序列来实现各种量子逻辑门,如量子控非门、toffoli门等进行了研究。并在量子仿真器(QCE)上进行实验验证。  相似文献   

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