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FYS1210 电子学（含项目作业） 复习 2022 年 9 月 28 日 Sverre Holm
你在学什么？ • 您将学习集成电路设计的基础知识，即所有集成电子元件均基于最基本的电路构建。其中包括基本的模拟CMOS电路，包括基本的电路分析和必要的信号处理工具，以及数字逻辑门的基本结构及其性能局限性的分析。 • 完成本课程后，您应该能够：• 想象和设计简单的 CMOS 集成电路。 • 分析和优化简单的 CMOS 集成电路，例如简单的放大器和逻辑门 • 在电子实验室中测量和表征简单的 CMOS 集成电路。 • 理解和使用电路分析概念，如小信号分析、增益、传递函数、带宽、门延迟、功率延迟积等。
量子电路酉矩阵生成扩展方法
摘要：本文对量子电路酉矩阵的自动生成进行了研究。我们认为量子电路分为六种类型，并给出了每一种类型的酉算子表达式。在此基础上，提出了一种计算电路酉矩阵的详细算法。然后，对于由量子逻辑门组成的量子逻辑电路，引入一种利用真值表计算量子电路酉矩阵的快速方法作为补充。最后，我们将所提算法应用于基于NCT库（包括非门、受控非门、Toffoli门）和广义Toffoli（GT）库的不同可逆基准电路并给出实验结果。关键词：量子电路，酉矩阵，量子逻辑门，可逆电路，真值表。
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。
nguyen dang quang huy1，tran phuong yen1，do duc ...
摘要。在本文中，我们提出了由高索引液体渗入的四个中心核的光子晶体纤维的设计，以高效地控制光引导。我们分析了纤维基本模式的现场分布，有效模式区域和分散特征。在耦合模式理论中，纤维中的脉冲传播受耦合的非线性schrödinger方程的控制。我们使用拆分步骤傅立叶方法来模拟脉冲的传播数值。结果显示了动力学的三个特征：振荡，切换和自我捕获。我们预测，纤维可以通过引入合适的输入和控制信号作为逻辑门设备运行。关键字：耦合的非线性Schrodinger方程，逻辑门，光子晶体纤维，分裂式傅立叶算法。
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
模拟和数字电路
1. 数字系统基础：布尔代数、数字系统中使用的数字系统和代码、逻辑门及其特性、真值表。2. 组合电路的分析与综合：简化技术、无关项、卡诺图。大规模电路的实现。静态和动态风险。3. 数字集成电路：数字 IC 系列：TTL、CMOS、基本逻辑门结构（TTL、CMOS、NMOS、PMOS、传输门逻辑、线与逻辑）、输入和输出 VI 特性；传输特性、开关阈值、噪声容限、逻辑门的功率耗散、传播延迟、上升时间、下降时间。时序电路：触发器的典型结构、操作、设计和应用。同步时序电路的设计和分析；状态和状态变量：寄存器、计数器和存储器单元（ROM、RAM、Flash、可编程逻辑阵列、FPGA）的结构。异步电路的设计、状态机、流表、稳定和非稳定状态。
睡眠慢波活动与健康年轻男性髓磷脂的体内估计之间的关联
在开放式云的IBM量子设备上进行的摘要实验用于使用[4、2、2]编码的栅极序列来表征其容错。在IBMQ_BOGOTA和IBMQ_SANTIAGO设备中激活了多达100个逻辑门，我们发现[4,2,2,2]代码的逻辑门集可以被视为大于10门的门序列的故障耐受性。但是，某些电路不满足容错标准。在某些情况下，编码的门序序列显示出高的错误率，该误差率在≈0处较低。1，因此，这些电路中固有的误差无法通过经典后选择来减轻。实验结果与简单错误模型的比较表明，主要的门错误不能以流行的Pauli误差模型来表示。最后，当测试的电路仅限于产生较低尺寸的输出状态的电路时，评估容错标准是最准确的。