【技术实现步骤摘要】
本申请属于光量子信息，具体而言，涉及一种toffoli光量子逻辑门。
技术介绍
1、光量子逻辑门是一种基于光量子比特的逻辑门，利用光的量子特性进行计算，实现光量子比特之间的相互作用和逻辑运算。toffoli光量子逻辑门又被称作控-控-非门（英文：controlled-controlled-not gate，缩写：ccnot），是由托玛索·托佛利（tommasotoffoli）提出的通用可逆逻辑门，具有三个输入和三个输出，任意可逆电路可由托佛利门构造得到。
2、toffoli门的功能为： 如果前两个输入逻辑数为1，也即是两个控制比特均为1时，则第三个输出端口逻辑数是第三个输入端口逻辑数的翻转数，也即是实现目标比特的翻转，而其它的输出端口逻辑数与对应的输入端口逻辑数保持不变。三个输入端a、b、c映射到三个输出端的结果为a、b、c⊕ab，整体输入和输出的真值表如表1所示。
3、表1
4、
5、在以光子为物理载体的计算体系中，光量子逻辑门的实现依赖于光的非线性效应，通过改变光的相位和幅度来实现逻辑...
【技术保护点】
1.一种Toffoli光量子逻辑门，其特征在于，包括第一控制比特光处理模块、第二控制比特光处理模块、目标比特光处理模块、电处理模块、激光器、目标比特映射执行模块、三个光放大器和三个输出耦合模块；
2.根据权利要求1所述的一种Toffoli光量子逻辑门，其特征在于，还包括三个延时模块，分别用于对相应光处理模块输出下端输出的光脉冲延时处理，使三个输出耦合模块同时接收相应的光脉冲，三个延时模块的输入端与三个光处理模块的输出下端一一对应连接，三个延时模块的输出端与三个光放大器的输入端一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种Toffoli光量子逻辑门...
【技术特征摘要】
1.一种toffoli光量子逻辑门，其特征在于，包括第一控制比特光处理模块、第二控制比特光处理模块、目标比特光处理模块、电处理模块、激光器、目标比特映射执行模块、三个光放大器和三个输出耦合模块；
2.根据权利要求1所述的一种toffoli光量子逻辑门，其特征在于，还包括三个延时模块，分别用于对相应光处理模块输出下端输出的光脉冲延时处理，使三个输出耦合模块同时接收相应的光脉冲，三个延时模块的输入端与三个光处理模块的输出下端一一对应连接，三个延时模块的输出端与三个光放大器的输入端一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种toffoli光量子逻辑门，其特征在于，查找表的配置关系为：第一控制比特光处理模块和第二控制比特光处理模块处理的光脉冲强度至少有一个为0时，则电处理模块输出的第一控制模拟信号为v//，输出的第二控制模拟信号为q0；若第一控制比特光处理模块和第二控制比特光处理模块处理的光脉冲强度均为p，目标比特光处理模块处理的光脉冲强度为0，则电处理模块输出的第一控制模拟信号为vx，输出的第二控制模拟信号为q1；若第一控制比特光处理模块、第二控制比特光处理模块和目标比特光处理模块处理的光脉冲强度均为p，则电处理模块输出的第一控制模拟信号为vx，输出的第二控制模拟信号为q0；其中v//表示第一控制模拟信号作用于目标比特映射执行模块时，目标比特映射执行模块将其输入端输入的光脉冲以直通状态输出；vx表示第一控制模拟信号作用于目标比特映射执行模块时，目标比特映射执行模块将其输入端输入的光脉冲以交叉状态输出；q1表示第二控制模拟信号作用于激光器时，激光器输出强度为p的光脉冲；q0表示第二控制模拟信号作用于激光器时，激光器输出强度为0的光脉冲。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种toffoli光量子逻辑门，其特征在于，三个光处理模块均包括耦合输入模块、波导分束器和光电探测器，波导分束器具有两个输入端和两个输出端，其输入上端为无效输入端，输入下端与耦合输入模块连接，输出上端与光电探测器连接，输出下端与相应的光放大器连接；耦合输入模块用于接收光脉冲并将光脉冲耦合输入至波导分束器；波导分束器用于将接收的光脉冲分束，使一部分光输入至光电探测器，另一部分光输入至相应的光放大器；光电探测器用于探测从波导分束器输出上端输出的光束的强度，并将光强信号转换为电压信号。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种toffoli光量子逻辑门，其特征在于，电处理模块包括三个模数转换器、一个可编程逻...
【专利技术属性】
技术研发人员：安雪碧，周志伟，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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