14、量子除法器电路组件详解

量子除法器电路组件详解

1. 量子除法器电路的主要组件

量子除法器电路的主要组件包括量子与门电路（QAC）、量子全减法器电路（QFS）、量子分子生成器电路（QNG）、量子分子加法电路（QNA）和量子被除数分割器电路（QDS）。下面将详细介绍这些组件。

1.1 量子与门电路（QAC）

这里介绍了一种新的 3×3 QAC，用于执行与运算。该电路的输入向量 (I_v) 和输出向量 (O_v) 如下：
(I_v = {∣A〉, ∣B〉, ∣C〉})；
(O_v = {∣A〉, ∣A〉⊕∣C〉, ∣B〉})。

其中，输入 (∣B〉) 是目标量子比特，(∣A〉) 和 (∣C〉) 是两个控制量子比特。QAC 由两个受控 - V 门、一个受控 - V⁺ 门和两个 CNOT 门构成，如图 8.7 所示，其量子成本为 5。该电路的真值表如下：
| 输入 | | | 输出 | | |
| — | — | — | — | — | — |
| (A) | (B) | (C) | (P) | (Q) | (R) |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |

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