采用解码器实现量子电路中AND-XOR表达式的最小化
该论文介绍了一种可逆量子电路综合的新逻辑结构。该研究团队的综合方法旨在最小化带解码器的可逆量子电路的量子成本。该方法将多值输入-二进制输出(MVI)函数仅作为数学概念使用,但实际电路仍为二进制结构。研究人员提出了“多值输入固定极性Reed-Muller(MVI-RM)”形式这一新概念。该团队基于解码器的电路采用三个逻辑层级,而传统方法基于两层级(AND-XOR表达式)的异或积之和(ESOP)结构,并通过Toffoli门实现。通常,Toffoli门输入量子位数过高会显著影响量子成本,而采用解码器可减少这些Toffoli门的输入量子位数。该工作提出了两种三层级电路综合的实用算法:通过寻找MVI-FPRM形式的乘积匹配法,以及新开发的蝶形图法。最优MVI-FPRM形式经过因式分解和约简后,可近似转化为多值输入广义Reed-Muller(MVI-GRM)形式。
量科快讯
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4 天前

