14、量子DNA计算中的多值时序电路

量子DNA计算中的多值时序电路

1. 量子DNA计算的基础背景

量子力学是所有物质（无论有生命还是无生命）的基本属性，物质由离子、原子和/或分子组成，这些粒子的平衡特性由量子理论精确规定。因此，可以说量子力学原理支配着整个生物科学领域。研究人员认为，多值量子计算和多值DNA计算的结合，使得量子分子生物学成为现实。在未来几十年，量子分子生物学将展示受生物启发的量子设备在整体性能上能在多大程度上超越传统设备。

以七点哈密顿路径问题（即旅行商问题）为例，假设一名销售人员要确定七个已知距离城市间的最短行程，且不能多次经过同一城市，也不能返回起始城市。这一问题体现了量子DNA计算在解决实际问题中的应用潜力。

2. 多值量子 - DNA D触发器

2.1 基本概念

多值量子 - DNA D触发器本质上是一种双态定时触发器，也被称为延迟触发器。在基本的多值量子SR与非门双稳态电路中，SET = “|0>”和RESET = “|0>”的不确定输入条件是被禁止的，这是其基本缺点之一。当出现这种情况时，两个多值DNA分子序列输出都会被强制为逻辑“ACCTAG”，从而覆盖反馈锁存动作。

通过在“SET”和“RESET”量子比特输入之间连接一个反相器，可以创建多值量子 - DNA数据锁存器、多值量子 - DNA延迟触发器、多值量子 - DNA D型双稳态触发器等，也就是通常所说的多值量子 - DNA D触发器。

当在Set和Reset输入之间添加一个多值量子反相器（三元量子非门）时，|S>和|R>输入会互为补码，确保两个输入|S>和|R>不会同时相等（|0>或|1>），