28、多值DNA-量子算术运算电路解析

多值DNA-量子算术运算电路解析

1. 多值DNA-量子全加器

1.1 电路原理

多值量子与（AND）运算输出会进行多值量子或（OR）运算。当其中一个多值量子与运算输出为真（|2>）时，或运算会产生真输出。但由于需要输出|1>，所以要将多值量子或运算的输出与|1>进行多值量子与运算，最终多值量子与运算产生最小值，其输出始终为|1>。最后，使用多值量子或运算从|2>、|0>和|0>、|1>中生成最大输出。

全加器的进位会产生九个|1>值。设计了九个多值量子与运算，当其中一个与运算输出为真时，会产生真（|2>）输出。同样，因为需要输出|1>，所以要将多值量子或运算的输出与|1>进行与运算，最终该与运算输出始终为|1>，此输出即为进位量子比特的结果。

1.2 工作示例

当输入序列A, B = ACCTAG (0)，C = CAAGCT (1)时：
- 和的计算 ：DNA解码器生成A0, A1, A2 = (2, 0, 0)，B0, B1, B2 = (2, 0, 0)，C0, C1, C2 = (0, 2, 0)。第13个与门连接到A0、B0和C1线路，该与门值为真（|2>）。此与门连接到或门，或门输出为真（|2>）。这个真值（|2>）与|1>进行与运算，输出最小值|1>，该输出经过或门后生成|1>作为和。
- 进位的计算 ：在全加器进位电路中，没有与运算和或运算连接到A0、B0和C1线路，所以这些运算值都不为真，产生|0>。