出典検証済みレベル 3
トフォリゲート
トフォリゲート（CCNOT）は、両方の制御量子ビットが|1⟩のときにのみターゲットを反転する3量子ビットゲートです。
どういう意味か
トフォリゲートは両方の制御が|1⟩のときターゲットを反転します。古典的可逆計算に普遍的です。6つのCNOTと単一量子ビットゲートに分解されます。日常のたとえ
2つの鍵が必要な金庫のようなもの。
2人の承認が必要なシステム。
よくある誤解
- トフォリは多くのハードウェアでネイティブゲートではありません。
- トフォリだけでは量子計算に普遍的ではありません。
要点
- 両方の制御が|1⟩のときターゲットを反転。
- 古典可逆計算に普遍的。
- 6 CNOT + 単一量子ビットゲートに分解。
理解度チェック
|110⟩にトフォリを適用した出力は？
- A.|110⟩
- B.|111⟩
- C.|100⟩
- D.|010⟩
答えを見る
答え: B. |111⟩
理由: 両制御が|1⟩なのでターゲットが反転：|111⟩。
前提となる概念
一次資料: Fredkin & Toffoli, Conservative logic, Int. J. Theor. Phys. 21, 219 (1982), doi:10.1007/BF01857727
Original: Toffoli, Reversible Computing, MIT/LCS/TM-151 (1980).