5、量子计算中的多值时序电路

量子计算中的多值时序电路

1. 三元量子 D 触发器示例

在三元量子 D 触发器操作电路中，一个输入是量子比特输入 |x>。假设这个输入是 |0>，它将与时钟输入 |1> 执行三元量子与非（NAND）操作，输出为 |1>。接着，该量子比特输入会执行三元量子非（NOT）操作，之后再次执行三元量子与非操作。执行三元非操作后输入变为 |1>，时钟输入为 |1>，再次执行三元量子与非操作后输出为 |0>。

这两个三元量子与非操作的输出将作为三元量子 SR 锁存器操作电路的输入。在三元量子 D 触发器操作电路中，三元量子 SR 锁存器操作电路的输出将作为最终输出。这里的两个输出 |S> = |1> 和 |R> = |0> 作为三元量子 SR 锁存器的输入，最终输出为 |Q> = |1> 和其反输出 |Q̅> = |0>，这表明三元量子 D 触发器操作电路产生了正确的输出。

2. 多值量子 SR 锁存器

2.1 概述

根据触发方式，有两种类型的存储元件：锁存器和触发器。触发器对边沿敏感，而锁存器使用使能信号，对电平敏感。多值量子 SR 锁存器是一种同步工具，它不依赖控制信号，而是依赖 |S> 和 |R> 输入的状态。它可以通过组合两个三元量子与非操作或两个三元量子或非（NOR）操作来创建。在多值量子 SR 锁存器中，两个量子比特输入会被交换，但不被取反，它也被称为置位 - 复位（SET - RESET）锁存器。从两个量子比特输入可以得到两个输出，且这两个输出互为反输出。在量子计算机中，多值量子 SR 锁存器可作为存储器，在量子处理器中有多种用途