量子计算机编程：从入门到实践

88

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第

5

章

图 5-24：与多条件的

CNOT

门等价的数字逻辑

有了这个量子逻辑门，就可以构建各种量子版本的逻辑函数，如图

5-25

所示。

图 5-25：由多个

CNOT

门构建一些基本的数字逻辑门

注意，在某些情况下，为了获得所需的逻辑函数，需要添加一个额外的临时量子比特，并将

它初始化为

|

0

⟩

态。量子计算的一个重大挑战是减少执行特定运算所需的临时量子比特数。

5.10

　小结

在叠加态下执行数字逻辑是大多数

QPU

算法的关键所在。本章详细地探讨了如何操纵量

子数据，以及如何在叠加态下执行条件运算。

除非我们能以一种有用的方式从结果状态中提取信息，否则在叠加态下执行数字逻辑的

作用是有限的。回想一下，如果读取处于叠加态的算术解，我们将随机得到其中一个解。

第

6

章将介绍一个

QPU

原语，它能让我们以可靠的方式从叠加态中提取输出，这个

QPU

原语就是所谓的振幅放大。