量子可逆逻辑电路的设计及优化

发布时间：2021-07-25 23:24

　　在传统的集成电路设计中，降低能量损失一直是一个难点。虽然在过去的几十年中，运用新材料技术进行集成电路设计在能耗方面取得了一定的进展。然而，科学家Landauer提出：当电路中存在不可逆操作时，信息的丢失将会导致能量损耗。并且指出每损失1bit信息位时会损耗kTln2的能量。在1973年，科学家Bennett发现当计算过程采用的是可逆操作时，就不会存在能量损耗问题。因此，可逆逻辑成为了下一代技术的热点受到了广泛的关注，并且已经运用在多种领域，如光学计算机、纳米技术、量子计算机等。本文在研究量子可逆逻辑特性与现有的量子可逆逻辑电路结构基础上，主要完成了以下一些工作：（1）设计了一种新型的可容错量子可逆全加法器结构以及构建新的可容错量子可逆BCD加法电路。本文设计了三个可容错量子可逆逻辑门—ZPLG门，ZQC门，ZC门。其中ZPLG门能够独立完成可容错量子可逆全加法器的功能；ZC门能够独立实现可容错量子可逆半加法器的功能。在这些门的基础上再结合基本的可容错量子可逆逻辑门，设计出一种新型可容错量子可逆BCD加法电路以及新的可容错跳跃可逆加法器电路；并对所设计的可容错量子可逆逻辑电路与现有的相应... 

【文章来源】：华东交通大学江西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

可逆OR

Fig.2-14 Two V 图 2-16 一个受控Fig.2-16 One V G任意的多比特量子门均能够通过单量子被用来构成多量子可逆比特门的常用的受控2.3.5 量子 Peres 门（PG）Peres 门，是 1985 年由学者 Peres0 首次输出量子可逆门，它的表示图如图 2-17 所示⊕B 以及 R=AB⊕C。它的真值表如表 2-5

Fig.2-17 Peres Gate表 2-5 PG 真值表B C AA B0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 单独实现半加法器的功能。当的就是进位输出，具体的如图 2

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于真值表变换的可逆逻辑综合算法[J]. 安博,陈汉武,杨忠明,王冬,李志强.  东南大学学报(自然科学版). 2010(01)
[2]BCD码的十进制加法电路[J]. 刘传隆.  电子技术. 2009(10)
[3]对“Moore定律”及创新与发展策略的分析讨论（上）[J]. 陈如明.  信息技术与标准化. 2003(09)

博士论文
[1]可逆计算中逻辑综合若干问题研究[D]. 管致锦.南京航空航天大学 2008



本文编号：3302980