1、隨著量子計算與量子信息的深入發(fā)展，量子可逆電路的應用越來越多?？赡骐娐穼崿F(xiàn)的是一個雙射的可逆邏輯函數(shù)功能。由于它的可逆計算的功能，可逆電路不僅能夠應用在量子計算，它同樣可以應用在低功耗CMOS、納米技術以及光計算等領域，因此量子可逆邏輯電路的研究對于量子計算與量子信息的發(fā)展具有重要的意義。
　　 探討以較小的代價（最少的可逆門）自動高效地構造量子可逆邏輯電路，是可逆邏輯電路綜合研究的重點。目前，各種量子邏輯電路綜合算法，都存在量

2、子邏輯電路規(guī)模小、綜合代價過高、優(yōu)化時空復雜度高等一系列問題，還不能滿足未來量子計算和量子信息以及其他領域對量子可逆邏輯電路要求。本文采用擴展的通用Toffoli門（EGT）作為基本門庫，綜合出全部三量子最優(yōu)電路；然后以三量子最優(yōu)電路為基礎，提出了一種新穎的四量子可逆邏輯綜合方法；接著通過三條規(guī)則（消去、合并和移動）對電路進行優(yōu)化，通過真值表輸出端置換的思想，綜合四量子可逆邏輯函數(shù)，以減少EGT門的數(shù)量；最后對四量子電路綜合方案進行遞推

3、拓展，提出兩種任意量子可逆邏輯電路綜合的新方法：①基于三量子最優(yōu)電路的多量子電路綜合，②基于二分法思想的多量子電路綜合。
　　 選用EGT門庫綜合出全部的三量子電路，共40320個，與傳統(tǒng)選用TOF門庫綜合相比，電路最大長度減少了2個門（從8減少到6個門），平均長度減少了21.98％（從5.87減少到4.58個門）。四量子電路綜合方法是先將一個四量子電路的函數(shù)表示成真值表的形式；通過線拓撲變換和對換演算，將四量子電路映射函數(shù)的真

4、值表分解成2塊相互獨立的三量子電路映射函數(shù)的真值表；查找相應的最優(yōu)三量子電路，直接生成相關電路；最后將對換演算的電路并入該電路，經(jīng)過局部優(yōu)化即可生成最終電路。分析結果表明，用這種方法綜合四量子電路平均需13.16個EGT門，最多只需要20個EGT門。與同類算法相比，大幅減少EGT門的數(shù)量，同時還避免了時空復雜度太大的問題，便于經(jīng)典計算機實現(xiàn)。使用輸出端置換思想改進四量子電路綜合方案，分析結果表明，平均EGT門的數(shù)量減少了16.81％（從