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Toffoli门

Toffoli门(CCNOT)是一种三量子比特门,仅当两个控制量子比特都为|1⟩时翻转目标量子比特。

这是什么意思

Toffoli门在两个控制都为|1⟩时翻转目标。对经典可逆计算是通用的。分解为6个CNOT和单量子比特门。

生活类比

像需要两把钥匙的保险箱。
像需要两人授权的系统。

常见误解

  • Toffoli不是大多数硬件的原生门。
  • 单独Toffoli对量子计算不是通用的。

要点总结

  • 两个控制都为|1⟩时翻转目标。
  • 对经典可逆计算通用。
  • 分解为6个CNOT。

检验你的理解

Toffoli作用于|110⟩的输出是?

  1. A.|110⟩
  2. B.|111⟩
  3. C.|100⟩
  4. D.|010⟩
查看答案

答案: B. |111⟩

原因: 两个控制都为|1⟩,目标翻转:|111⟩。

先修概念

一次文献: Fredkin & Toffoli, Conservative logic, Int. J. Theor. Phys. 21, 219 (1982), doi:10.1007/BF01857727

Original: Toffoli, Reversible Computing, MIT/LCS/TM-151 (1980).

动手实践学习

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