量子可逆邏輯是最近幾十年中迅速發(fā)展起來的新興研究領域。在20世紀60年代，科學家Landauer指出在高科技技術與系統(tǒng)中，當采用不可逆操作的電路時，會存在能量損耗問題，并且每傳遞1bit信息時會損耗kTln2的熱量。然而在1973年，科學家Bennett發(fā)現(xiàn)能耗問題其實來源于計算過程中的不可逆操作，當計算過程采用的是可逆操作時，就不會存在能量損耗問題。因此，可逆邏輯在最近幾十年中受到各方面越來越多的關注，并且已經(jīng)運用在多種領域，如光學計算機、納米技術、量子計算機等。本文在研究量子可逆邏輯特性與現(xiàn)存的量子可逆邏輯電路結構基礎上，主要完成了以下一些工作：（1）提出了一種新型的量子可逆全加法器結構以及新型的量子可逆BCD加法電路。本文提出了以導師和作者名字命名的量子可逆邏輯門—ZRQ1門，該門能夠獨立完成量子可逆全加法器結構的功能；并在此門的基礎上再結合基本的量子可逆邏輯門，以經(jīng)典BCD加法電路的研究為理論平臺設計出一種新型量子可逆BCD加法電路；并對量子可逆邏輯電路設計理論與工藝實現(xiàn)途徑、量子結構加法器最優(yōu)參數(shù)提取方法等應用進行分析研究。（2）提出一種通過控制線來控制量子可逆全加法器和全減... 

【文章來源】：華東交通大學江西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 量子可逆邏輯
    1.3 本文主要的研究內(nèi)容以及論文結構
第二章 量子可逆邏輯線路的基本知識
    2.1 量子位
    2.2 幺正操作
    2.3 可逆邏輯函數(shù)
    2.4 基本量子可逆邏輯門
        2.4.1 一位量子可逆邏輯門
        2.4.2 二位量子可逆邏輯門
        2.4.3 多位量子可逆邏輯門
    2.5 量子線路結構
    2.6 本章小結
第三章 量子全加法器及量子可逆 BCD 加法電路
    3.1 量子可逆邏輯門
        3.1.1 量子 New Toffoli 門
        3.1.2 量子 ZRQ1 門
        3.1.3 量子 NC 門
    3.2 經(jīng)典 BCD 加法電路
    3.3 新型的量子可逆 BCD 加法電路
        3.3.1 量子串行進位四位二進制加法電路
        3.3.2 量子可逆 BCD 溢出檢測邏輯電路
        3.3.3 量子可逆 BCD 溢出校正邏輯電路
    3.4 量子全加法器及量子可逆 BCD 加法電路的性能分析
        3.4.1 ZRQ1 完成量子全加法器的性能分析
        3.4.2 量子可逆 BCD 溢出檢測邏輯電路的性能分析
        3.4.3 新型的量子 BCD 加法電路的性能分析
        3.4.4 N 比特量子可逆 BCD 加法電路的性能分析
    3.5 本章小結
第四章 基于控制線的量子可逆 BCD 加/減法電路
    4.1 量子可逆邏輯門
        4.1.1 TR 門
        4.1.2 Modified Toffoli 門
        4.1.3 量子可逆 ZRQ2 門
    4.2 經(jīng)典 BCD 全加/減法電路
    4.3 量子可逆 BCD 加/減法電路的控制實現(xiàn)
        4.3.1 量子可逆串行進位四位二進制加/減法操作
        4.3.2 量子可逆 BCD 加/減法器溢出檢測邏輯電路
        4.3.3 量子可逆 BCD 加/減法器溢出校正邏輯電路
    4.4 基于控制線的量子可逆 BCD 加/減法電路的性能分析
        4.4.1 ZRQ2 門完成量子可逆全加/減法器的性能分析
        4.4.2 量子可逆 BCD 加/減法電路的性能分析
    4.5 本章小結
第五章 量子可逆比較器的研究與設計
    5.1 1-bit 量子可逆比較器的設計
    5.2 4-bit 量子可逆比較器的設計
    5.3 量子可逆比較器的綜合性能分析
        5.3.1 1-bit 量子可逆比較器的性能分析
        5.3.2 1-bit 量子可逆比較器最低標準分析
        5.3.3 4-bit 的量子可逆比較器的性能分析
        5.3.4 n-bit 的量子可逆比較器的性能分析
        5.3.5 檢查及糾正 4-bit 量子可逆比較器的正確性
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 今后的工作與展望
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術論文及主持參與課題
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型BCD加法器及其可逆邏輯實現(xiàn)[J]. 周日貴,張滿群,吳茜,施洋.  華東交通大學學報. 2011(04)
[2]基于真值表變換的可逆邏輯綜合算法[J]. 安博,陳漢武,楊忠明,王冬,李志強.  東南大學學報(自然科學版). 2010(01)
[3]BCD碼的十進制加法電路[J]. 劉傳隆.  電子技術. 2009(10)

博士論文
[1]可逆計算中邏輯綜合若干問題研究[D]. 管致錦.南京航空航天大學 2008



本文編號：3086432