可逆逻辑电路综合
量子物理
2007-05-23 v4
摘要
可逆或无信息损失的电路在数字信号处理、通信、计算机图形学和密码学中有应用。它们也是量子计算这一新兴领域的基本要求。我们研究采用最少门数且不含冗余输入输出线对(临时存储通道)的可逆电路综合。我们构造性地证明,每一个偶置换均可使用NOT、CNOT和TOFFOLI门在无临时存储下实现。我们描述了一种最优电路综合算法,并研究了三线上的可逆函数,给出了电路大小的分布。我们研究了同类门相邻的可逆电路分解。最后,在一个对量子计算重要的应用中,我们综合了Grover搜索算法的预言机电路,并显示出相较先前提出的综合算法的显著改进。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0207001,
title = {Reversible Logic Circuit Synthesis},
author = {Vivek V. Shende and Aditya K. Prasad and Igor L. Markov and John P. Hayes},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0207001},
year = {2007}
}
备注
30 pages, 14 figs+tables. To appear in IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Electronic Circuits. Contains results presented at the Intl. Conf. on Computer-Aided Design, 2002 and new material on decompositions of reversible circuits where gates of the same type are next to each other