三值量子基本门及其对量子Fourier变换的电路实现

摘要：

理论上可以把量子基本门组合在一起来实现任何量子电路和构建可伸缩的量子计算机.但由于构建量子线路的量子基本门数量庞大,要正确控制这些量子门十分困难.因此,如何减少构建量子线路的基本门数量是一个非常重要和非常有意义的课题.提出采用三值量子态系统构建量子计算机,并给出了一组三值量子基本门的功能定义、算子矩阵和量子线路图.定义的基本门主要包括三值量子非门、三值控制非门、三值Hadamard门、三值量子交换门和三值控制CRk门等.通过把量子Fourier变换推广到三值量子态,成功运用部分三值量子基本门构建出能实现量子Fourier变换的量子线路.通过定量分析发现,三值量子Fourier变换的线路复杂度比二值情况降低了至少50％,表明三值量子基本门在降低量子计算线路复杂度方面具有巨大优势.

关键词：量子计算、三值量子基本门、量子Fourier变换、量子电路综合

所属期刊栏目：42

分类号：TP302.2(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61272175;四川省科技厅项目2012JY009;四川省教育厅重点项目2011ZA173

在线出版日期：2016-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：57-61