量子可逆邏輯電路綜合研究.pdf

1、量子計算機的提出是源于經(jīng)典計算機的兩大極限:物理極限—集成度越高，芯片內部量子現(xiàn)象越顯著;性能極限—能耗和散熱限制了集成度的提高。研究表明，芯片耗能產(chǎn)生于計算過程中的不可逆過程，而量子力學中的幺正變換可以將計算過程轉換為可逆過程，從根本上解決能耗問題。因此，量子可逆計算是量子計算的核心，量子可逆電路綜合技術是構建量子計算機的關鍵技術之一，對于量子計算與量子信息的發(fā)展具有重要的意義。已有許多研究者提出了各種綜合算法，但是由于相應的搜索空間

2、隨電路規(guī)模增長成指數(shù)級增長，已提出的可逆邏輯綜合算法雖然能夠得到近似最優(yōu)解，但是存在計算時間過長或者對特定電路綜合的效率低下等問題。
　　本文在研究前人各種相關算法的基礎上，提出了基于對換電路門庫的可逆邏輯綜合算法。該算法以可逆邏輯本質上是置換為數(shù)學基礎，運用數(shù)論中對置換的分析，總結了對換門庫;針對可逆函數(shù)等價于置換的特點，將相應的可逆函數(shù)轉換為對換序列，進而參照已經(jīng)總結好的對換門庫，進行可逆邏輯綜合。最后，通過綜合運用各種電路優(yōu)