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基于新型量子逻辑门库的最优NCV三量子电路快速综合算法
  • ISSN号:0372-2112
  • 期刊名称:电子学报
  • 时间:2013.4.1
  • 页码:690-697
  • 分类:TN911.23[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]扬州大学信息工程学院,江苏扬州225009, [2]东南大学计算机科学与工程学院,江苏南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.61070240,No.60572071,No.61170321);江苏省高校自然科学基金(No.10K.18520021)
  • 相关项目:量子可逆逻辑电路设计及其在量子纠错编/译码网络自动生成中应用的研究
中文摘要:

许多量子电路综合算法由于指数级时间与空间复杂度,只能用可逆逻辑门综合3量子逻辑电路,仅有少数算法实现用量子非门,控制非门,控制V门与控制V+门(NCV)综合3量子逻辑电路,主要方法是将电路综合问题简化为四值逻辑综合问题.本文提出用NCV门构造新型量子逻辑门库,该库与NCV门库在综合最优3量子逻辑电路上等价,因此又可将四值逻辑综合问题进一步简化为更易求解的二值逻辑综合问题,使用基于完备Hash函数的3量子电路快速综合算法,快速生成全部最优的3量子逻辑电路,以最小代价综合电路的平均速度是目前最好结果Maslov2007的近127倍.

英文摘要:

Owing to the exponential nature of the memory or run-lLrne complexity,many existing methods can only synthe- size 3-qubit logic circuits using quantum logic gate library, however, a few can optimally synthesize 3-qubit logic circuits for quan- tum NOT, CNOT, Controlled-V and Controlled-V + (NCV)gates, the key approach reduces the NCV quantum circuit synthesis problem to four-valued logic synthesis. This paper proposes using NCV gates to create a new quantum logic gate library, which is exactly the same as NCV gate library in the synthesis of all optimal 3-qubit circuits,thus it also reduces the four-valued logic syn- thesis to easily solved two-valued logic synthesis. We present a 3-qubit efficient synthesis algorithms based on perfect hash function, which can quickly construct all optimal 3-qubit circuits--the average speed that synthesizes circuits with minimum cost is nearly 127 times faster than that of the best result of Maslov 2007.

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期刊信息
  • 《电子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:郝跃
  • 地址:北京165信箱
  • 邮编:100036
  • 邮箱:new@ejournal.org.cn
  • 电话:010-68279116 68285082
  • 国际标准刊号:ISSN:0372-2112
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2087/TN
  • 邮发代号:2-891
  • 获奖情况:
  • 2000年获国家期刊奖,2000年获国家自然科学基金志项基金支持,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:57611