量子可逆邏輯電路的設(shè)計(jì)及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 23:24
在傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)中,降低能量損失一直是一個(gè)難點(diǎn)。雖然在過(guò)去的幾十年中,運(yùn)用新材料技術(shù)進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)在能耗方面取得了一定的進(jìn)展。然而,科學(xué)家Landauer提出:當(dāng)電路中存在不可逆操作時(shí),信息的丟失將會(huì)導(dǎo)致能量損耗。并且指出每損失1bit信息位時(shí)會(huì)損耗kTln2的能量。在1973年,科學(xué)家Bennett發(fā)現(xiàn)當(dāng)計(jì)算過(guò)程采用的是可逆操作時(shí),就不會(huì)存在能量損耗問(wèn)題。因此,可逆邏輯成為了下一代技術(shù)的熱點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注,并且已經(jīng)運(yùn)用在多種領(lǐng)域,如光學(xué)計(jì)算機(jī)、納米技術(shù)、量子計(jì)算機(jī)等。本文在研究量子可逆邏輯特性與現(xiàn)有的量子可逆邏輯電路結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,主要完成了以下一些工作:(1)設(shè)計(jì)了一種新型的可容錯(cuò)量子可逆全加法器結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建新的可容錯(cuò)量子可逆BCD加法電路。本文設(shè)計(jì)了三個(gè)可容錯(cuò)量子可逆邏輯門—ZPLG門,ZQC門,ZC門。其中ZPLG門能夠獨(dú)立完成可容錯(cuò)量子可逆全加法器的功能;ZC門能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)可容錯(cuò)量子可逆半加法器的功能。在這些門的基礎(chǔ)上再結(jié)合基本的可容錯(cuò)量子可逆邏輯門,設(shè)計(jì)出一種新型可容錯(cuò)量子可逆BCD加法電路以及新的可容錯(cuò)跳躍可逆加法器電路;并對(duì)所設(shè)計(jì)的可容錯(cuò)量子可逆邏輯電路與現(xiàn)有的相應(yīng)...
【文章來(lái)源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
可逆OR
Fig.2-14 Two V 圖 2-16 一個(gè)受控Fig.2-16 One V G任意的多比特量子門均能夠通過(guò)單量子被用來(lái)構(gòu)成多量子可逆比特門的常用的受控2.3.5 量子 Peres 門(PG)Peres 門,是 1985 年由學(xué)者 Peres0 首次輸出量子可逆門,它的表示圖如圖 2-17 所示⊕B 以及 R=AB⊕C。它的真值表如表 2-5
Fig.2-17 Peres Gate表 2-5 PG 真值表B C AA B0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 單獨(dú)實(shí)現(xiàn)半加法器的功能。當(dāng)?shù)木褪沁M(jìn)位輸出,具體的如圖 2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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(qiáng). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[2]BCD碼的十進(jìn)制加法電路[J]. 劉傳隆. 電子技術(shù). 2009(10)
[3]對(duì)“Moore定律”及創(chuàng)新與發(fā)展策略的分析討論(上)[J]. 陳如明. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2003(09)
博士論文
[1]可逆計(jì)算中邏輯綜合若干問(wèn)題研究[D]. 管致錦.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):3302980
【文章來(lái)源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
可逆OR
Fig.2-14 Two V 圖 2-16 一個(gè)受控Fig.2-16 One V G任意的多比特量子門均能夠通過(guò)單量子被用來(lái)構(gòu)成多量子可逆比特門的常用的受控2.3.5 量子 Peres 門(PG)Peres 門,是 1985 年由學(xué)者 Peres0 首次輸出量子可逆門,它的表示圖如圖 2-17 所示⊕B 以及 R=AB⊕C。它的真值表如表 2-5
Fig.2-17 Peres Gate表 2-5 PG 真值表B C AA B0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 單獨(dú)實(shí)現(xiàn)半加法器的功能。當(dāng)?shù)木褪沁M(jìn)位輸出,具體的如圖 2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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(qiáng). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[2]BCD碼的十進(jìn)制加法電路[J]. 劉傳隆. 電子技術(shù). 2009(10)
[3]對(duì)“Moore定律”及創(chuàng)新與發(fā)展策略的分析討論(上)[J]. 陳如明. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2003(09)
博士論文
[1]可逆計(jì)算中邏輯綜合若干問(wèn)題研究[D]. 管致錦.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):3302980
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