7、量子元胞自动机中的极化与多值单元研究

量子元胞自动机中的极化与多值单元研究

1. 五元系统的极化与计算

在量子计算领域，五元量子元胞自动机（QuQCA）的极化计算是一项重要内容。五元系统的极化状态有着特定的对应关系，具体如下表所示：
| 状态 | 极化值 |
| — | — |
| (\vert0000\rangle) | -4 |
| (\vert0001\rangle) | -2 |
| (\vert0010\rangle) | -2 |
| (\vert0011\rangle) | 0 |
| (\vert0100\rangle) | -2 |
| (\vert0101\rangle) | 0 |
| (\vert0110\rangle) | 0 |
| (\vert0111\rangle) | 2 |
| (\vert1000\rangle) | -2 |
| (\vert1001\rangle) | 0 |
| (\vert1010\rangle) | 0 |
| (\vert1011\rangle) | 2 |
| (\vert1100\rangle) | 0 |
| (\vert1101\rangle) | 2 |
| (\vert1110\rangle) | 2 |
| (\vert1111\rangle) | 4 |

极化值与逻辑电平存在对应关系，极化 -2 对应逻辑电平 1/4，极化 0 对应 2/4，极化 2 对应 3/4，极化 4 对应 1。对于重复极化，仅考虑一个状态。例如，极化 -4 对应输入状态 (\vert0000\rangle