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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。
量子程序的 Gottesman 类型
在 Gottesman 的论文中，最终目标是完整描述量子程序并证明 Gottesman-Knill 定理，该定理表明任何 Clifford 电路都可以被有效模拟。在这里我们观察到上述判断看起来像类型判断，并表明它们确实可以这样处理（§3）。因此，它们可用于对程序做出粗略的保证，而无需完整描述程序的行为。我们展示了一个将该系统应用于超密集编码算法的简单示例（§5）。在§6 中，我们使用 GHZ 状态 | 000 ⟩ + | 111 ⟩ 演示了类型系统如何跟踪纠缠的产生和破坏。在§7 中，我们扩展类型系统以处理 Clifford 群之外的程序，并使用它来表征 Toffoli 门。我们将在§8 中讨论该系统未来可能的应用。本文中的系统和示例在 Coq 中进行了形式化，网址为 https://github.com/inQWIRE/GottesmanTypes。
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。
DNA 脱氧核糖部分中的量子逻辑门
DNA 分子中核苷酸的脱氧核糖部分可以充当量子逻辑门，其中每个核苷酸的 C2-endo 和 C3-endo 构象之间的对映体位移发生在电子自旋量子比特的逻辑和热力学可逆情况下，这些量子比特相干地保持在拓扑绝缘的 DNA 晶体纳米结构内，并沿着 pi 堆叠核苷酸碱基对的离域电子相干地传导。C2-endo 和 C3-endo 构象之间的对映体对称性在逻辑和热力学上是可逆的，因为它充当对称性破坏的 Szilard 引擎，该引擎实际上是由其运作信息的物理性有效构建的，因此不需要信息擦除来维持功能。这种量子逻辑门类似于 Toffoli 门，它跨越适合 Landauer 极限的能量屏障运行，滚动 DNA 碱基对，从而破坏 DNA 分子片段上的 pi 堆叠相干性，从而实现信息的量子到经典转变。
对噪声量子设备上电路近似的经验评估
嘈杂的中间尺度量子（NISQ）设备无法产生足够忠诚的输出，以使当今有许多大门的深电路。此类设备遭受读出，多Qubit Gate和交叉噪声的影响，并结合了短的反应时间限制电路深度。这项工作开发了一种方法来生成较短的Cir-livit，其多头门的较少，其单位转换近似于原始参考。它探讨了在NISQ设备下产生的近似值的好处。实验结果具有Grover的算法，多控制的Toffoli门，横向场Ising模型表明，这种近似电路会产生比NISQ设备上的更长的忠诚度结果，尤其是当参考通行器具有许多CNOT门时。具有这种微调电路的能力，可以证明可以在当今的设备上进行更复杂的问题进行量子计算，而不是以前的可行性，有时甚至可以在总体上获得高达60％的量子。具有这种微调电路的能力，可以证明可以在当今的设备上进行更复杂的问题进行量子计算，而不是以前的可行性，有时甚至可以在总体上获得高达60％的量子。
CSE 流应用物理学放大 (22PHYS12/22 ...
量子信息与量子计算原理：量子计算简介、摩尔定律及其终结、经典计算与量子计算之间的差异。量子比特的概念及其属性。布洛赫球对量子比特的表示。单量子比特和双量子比特。扩展到 N 量子比特。狄拉克表示和矩阵运算：0 和 1 状态的矩阵表示、恒等运算符 I、将 I 应用于 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态、泡利矩阵及其对 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 状态的运算、矩阵共轭 i) 和转置 ii) 的解释。酉矩阵 U、示例：行矩阵和列矩阵及其乘法（内积）、概率和量子叠加、规范化规则。正交性、正交性。数值问题量子门：单量子比特门：量子非门、泡利 - X、Y 和 Z 门、阿达玛门、相位门（或 S 门）、T 门多量子比特门：受控门、CNOT 门（针对 4 种不同输入状态的讨论）。交换门、受控 -Z 门、Toffoli 门的表示。
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。
ASCON的深度优化量子电路-Dr-ntu
摘要：量子计算进步对密码学构成了安全挑战。具体来说，格罗弗的搜索算法会影响对称键加密和哈希功能的搜索复杂性的降低。最近努力估算了格罗弗搜索的复杂性并评估量子后安全性。在本文中，我们提出了ASCON的深度优化量子电路实施，包括对称键的加密和哈希算法，作为NIST（国家标准和技术研究所）轻量级加密标准化的一部分。据我们所知，这是ASCON AEAD的量子电路的首次实现（使用关联数据进行身份验证的加密）方案，该方案是一种对称键算法。此外，与先前的工作相比，我们对Ascon-Hash的量子电路实施在Toffoli深度的降低超过88.9％，全深度下降了80.5％。根据我们的理解，针对Grover搜索的最有效策略涉及最大程度地减少目标密码的量子电路的深度。我们展示了Grover的最佳搜索成本，并引入了针对深度优化的拟议量子电路。此外，我们还利用估计的成本来评估ASCON的量词后安全强度，采用相关评估标准和研究的最新进步。
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
量子计算的几何形状
我们通过引入合适的3量子门克服了这一困难（例如Toffoli Gate或CCNOT，见图4）。这样的门允许通过适当地选择第三个量子位的条目来实现量子状态的副本和两个量子位之间的NAND操作。在实际物理平台上执行量子算法时，由于测量或噪声，系统与环境的相互作用会降低信息。这与真实的经典设备中发生的情况有所不同，因为描述测量值或嘈杂进化的量子通道不会简单地以随机的方式翻转Qubit的状态，而是可以实际上可以将纯状态转换为混合状态，从而导致信息损失。此外，由于无用定理，错误校正方案更难实现。仍然，我们可以开发可容忍的算法以最大程度地减少损害，并且我们有一个重要的理论结果，称为阈值定理。这是经典von Neumann定理的类似物，并指出，通过应用量子误差校正方法，可以将错误率低于一定阈值的量子计算机可以将错误率降低到任意较低的级别。因此，我们希望总体上创建易于故障的算法和可行的量子计算。我们邀请读者查看此类算法的拓扑方法[19，20，8]。