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可逆和量子中的 Fredkin 门......
在过去的 25 年中，出现了一些重要的发展，这些发展为改进合成方法做出了贡献。从硬件角度来看，最相关的是计算机速度的提高和内存容量的增加。这为包括搜索 [12]、进化算法 [7]、[8]、[10] 或 SAT 求解器 [17] 在内的可逆/量子电路的合成提供了可能性。在软件方面，可以提到专门的高效库的开发。在门级别，可以提到使用值 0 作为控制信号，用“白点” [23]、[14] 标识，通常称为“混合极性”，以及使用不相交控制信号 [13]、[15]。接下来，将分析 Fredkin 门在可逆域中的“推广”及其在量子域中的相关应用。值得一提的是，在[5]中使用了“广义弗雷德金门”这个术语，指的是具有多条控制线的弗雷德金门。
Fredkin CSWAP 量子门的设计
Fredkin 门以物理学家 Edward Fredkin 的名字命名，他引入了可逆计算的概念，并为可逆逻辑门的发展做出了贡献。可逆门在量子计算中非常重要，因为它们可以保存信息，因此可用于构建信息不能丢失的量子电路。Fredkin 门，也称为受控交换 (CSWAP) 门，是量子计算和可逆计算中的三位可逆门。它对三位执行受控交换操作。如果第一位（控制位）设置为 1，Fredkin 门会交换第二位和第三位，如果控制位为 0，则保持不变。可逆逻辑也称为信息无损逻辑，因为嵌入在电路中的信息如果丢失可以恢复。人们设计和发明了许多可逆门。例如 Fredkin 门、Toffoli 门、Peres 门和 Feynman 门。可逆逻辑具有广泛的应用，被认为是未来技术之一。但逻辑电路设计基于不可逆的逻辑门。这些逻辑门有助于未来实现更高端的电路。本文尝试使用可逆门设计逻辑门，并设计了一些高端电路，例如二进制到灰度、灰度到二进制、加法器、减法器等。
标题低成本的弗雷德金门，辅助空间作者...
有效的量子信息处理部分是最大程度地减少量子逻辑门所需的量子资源。在这里，我们提出了通过利用辅助Hilbert空间来优化最大2 n + 1个两分门和2 N单Qudit门的N- controlled Qubit的弗雷德金门。逻辑门的数量需要改善较早的结果，以模拟任意N Qubit Fredkin大门。尤其是，一个单控制的弗雷德金门（需要三个Qutrit-Qubit部分折叠门）的最佳结果破坏了理论上的非构造性下限五个Qubit Gates的下限。此外，使用其他空间模式的自由度，我们设计了一种可能的体系结构，以实现具有线性光学元素的极化编码的弗雷德金门。
标题 多功能可编程硅光子芯片上的量子 Fredkin 和 Toffoli 门 作者 李远，万凌霄，张辉，朱慧辉，Yuzh
引言量子计算1是量子信息处理中的一大挑战，它能够成倍地提高计算速度，并解决许多经典计算无法有效解决的NP难题2,3。最近，利用超导量子比特4、线性光学5、原子6和NMR量子比特7等本征系统实现大规模通用量子计算引起了广泛关注。量子逻辑门作为量子电路的关键元件，对于量子计算至关重要。然而，有效实现更多量子比特的量子逻辑门仍然是一个重大挑战，因为在一个电路中将各种门链接在一起非常困难，例如，三量子比特Toffoli门需要六个CNOT门8，而Fredkin门则对应于更困难的分解。一些实现三量子比特Toffoli 和 Fredkin 门的巧妙方法已通过大规模体光学系统实验得到展示 9,10。通过将量子比特空间扩展到更高维的希尔伯特空间，Lanyon 等人展示了用光子系统实现Toffoli 门 9。实验证明了具有预纠缠输入态的作用于光子的量子 Fredkin 门，其不能充当独立的门装置 10。庞大光门固有的有限可编程性、较低的可扩展性和不稳定性限制了它们的广泛应用。如今，由于大规模电路的精确编程，集成光子电路的蓬勃发展已成为大规模量子计算的范例 5,11-17。本文提出了一种构建量子逻辑门的方案，并制作了可编程的硅基光子芯片，以实现多种量子逻辑门，例如三量子比特的 Fredkin 门和 Toffoli 门。独立编码的光子不是将多量子比特门分解为基本的单量子比特门和双量子比特的 CNOT 门，而是通过一个光学电路来实现
86。K-Stammtisch-量子-Safe密码学-QoScom.de
•名称：Hadamard，Pauli-X，Pauli-Y，Paper Shift，Toffoli，Fredkin，Ising等。
使用可逆逻辑门设计 4x2 优先级编码器
摘要：可逆逻辑门由于其低功耗而变得越来越重要，并且在低功耗设计中非常重要。另一方面，它具有低功耗并且可以应用于可逆逻辑。在本项目中，提出了一种基于可逆逻辑的 4x2 优先级编码器。基本上，可逆逻辑门包含 n×n 映射，因此我们可以轻松地从输入中检索输出。但是在普通的传统门的情况下这是不可能的。首先，该项目讨论了 Fredkin 门和通用可逆逻辑门 (URLG) 的设计。其次，该项目使用可逆逻辑门（Fredkin 和 URLG）来设计 4x2 优先级编码器。由于最大限度地减少了垃圾计数并减小了尺寸，因此选择它来设计 4x2 优先级编码器。
基于 Quine-McCluskey 的从可逆量子电路生成最佳组合逻辑电路的方法
专为量子计算机设计的算法已经开发出来。在量子电路中，使用 Feynman、Toffoli 和 Fredkin 门代替组合逻辑门中的传统输入，例如 AND、OR、NAND、NOR、XOR 和 XNOR。将量子电路转换为组合逻辑电路或反之亦然的能力至关重要。本论文研究（或论文）旨在展示从可逆量子电路派生组合逻辑电路的过程。为此，利用 Quine-McCluskey 技术以及从量子电路生成的状态表来获得最佳逻辑表达式，作为构建组合逻辑电路的基础。在 MATLAB Simulink 环境中实现了由此得到的组合逻辑电路，并获得了状态表。对从量子电路和组合电路派生的状态表进行了比较，获得了成功的结果。
可逆逻辑门和应用程序
近年来，可逆的逻辑门引起了人们的重大兴趣，因为它们有可能减少能源消耗并满足对低功率计算系统的不断增长的需求。与传统的逻辑门不同，可逆逻辑门确保在计算过程中不会发生任何信息损失，从而可以逆转整个计算过程。这种独特的特征为开发节能数字电路开辟了新的途径。本评论论文通过解决有关可逆逻辑门的现有文献中明显的差距，是对该领域的重要贡献。这项研究不仅全面分析了可逆的逻辑门，而且也强调了其实际应用和意义。它涵盖了各种可逆的逻辑大门，包括Toffoli Gates，Fredkin Gates和Newer Innovations。发现Toffoli门在门数和量子成本降低方面表现优于量子，使其成为量子电路优化的首选选择。此外，弗雷德金门在特定应用中显示出非凡的性能，例如数据交换和量子状态控制。数字电路等数字电路，例如加法器，多路复用器，ALU等。是使用HNG，DKG等可逆大门成功设计的。这项研究填补的显着差距在于需要对最先进的可逆逻辑门及其现实世界实用程序进行整合和深入分析。虽然先前的研究已经单独讨论了这些大门，但本文通过对其性能，量子成本，门计数和实际应用进行整体评估，从而采用一种新颖的方法，从而为该领域的研究人员，工程师和设计师提供了全面的资源。这种创新的贡献在塑造节能和量子计算系统的进度以及为各种应用中优化VLSI芯片设计方面起着关键作用，并特别强调增强加密和数据处理能力。本综述的发现旨在刺激可逆计算中的进一步研究和开发，从而有助于提高节能和提供信息的计算系统。
多路复用器的可逆实现和......
完成了多路复用器和解复用器的设计，以优化设计参数，即与现有的使用可逆逻辑的设计相比，量子成本、垃圾输出、延迟和门依赖性。II 提出的方法文献中存在更多的可逆门[9]-[14]，其中托福利门（TG），弗雷德金门（FRG），佩雷斯门（PG），费曼门（FG）和r门是目前用于多路复用器和解复用器识别的最常用的门。最近提出的[15]多路复用器布局选择使用FRG进行评估，本文介绍了设计。当前使用FRG门的布局实现的量子成本为15，需要总共三个FRG门才能实现。FRG门是一个3*3的可逆门，有3个输入（A、B、C）和3个输出（P、Q、R）。 FRG 门的输出定义如下：P=A，Q=A`B+AC，R=A`C+AB，量子成本为 5。任何可逆电路都可以使用它来设计。在基于可逆逻辑施加任何独特功能之前，布局约束需要根据要求进行优化。因此，在设计一个