10、多值量子与DNA计算的速度计算解析

多值量子与DNA计算的速度计算解析

1. 多值量子电路速度计算

1.1 量子多值解码器

量子多值解码器需要一个输入和三个辅助量子比特，能提供三个输出，分别为 |D0>、|D1> 和 |D2>。其输出管道的时间计算如下：
- D0 ：执行一次单量子比特 (+2) 移位操作和一次双量子比特 (+2) 移位操作，共需 (1 + 10) = 11 微秒。
- D1 ：执行两次单量子比特 (+2) 移位操作和一次双量子比特 (+2) 移位操作，共需 (1 + 1 + 10) = 12 微秒。
- D2 ：执行三次单量子比特 (+2) 移位操作和一次双量子比特 (+2) 移位操作，共需 (1 + 1 + 1 + 10) = 13 微秒。

因此，量子解码器操作的最大所需时间为 13 微秒。

1.2 量子多值 3 对 1 多路复用器

多路复用器（MUX）可接收多个输入信号，并以可恢复的方式合成单个输出信号。量子多值 3 对 1 多路复用器的输入量子比特为 |D0>、|D1> 和 |D2>，输出量子比特为 —Y，由选择量子比特 —S 选择。为计算其操作所需时间，可将其分为三个管道：
1. 解码器、与门（AND）、或门（OR）、或门（OR）。
2. 解码器、与门（AND）、或门（OR）、或门（OR）。
3. 解码器、与门（AND）、或门（OR）。

其中，与门和或门的量子多值门操作分别需要 60 微秒和 80 微秒，量子多值解码