基于ESOP最大加权输出相容类的可逆电路综合方法

充分挖掘乘积项在多个函数输出之间的共享因素来降低可逆电路的量子成本是基于积之异或和(Exclusive-Sums-Of-Products,ESOP)的可逆电路综合方法要解决的一个重要问题.提出一种基于最大加权输出相容类的可逆电路综合方法.该方法先借助零抑制多输出决策图对立方体集合进行输出等价类划分,并采用贪心策略计算最大加权输出相容类,然后对最大加权输出相容类进行综合,以使混合极性多控制Toffoli门以及可逆子电路在尽可能多的输出变量线之间共享.通过立方体聚类挖掘等价类中立方体间的结构相似性,并对文字数较多的立方体实施分解,进一步降低可逆电路的量子成本.使用Rev Lib多输出函数对所提出方法进行了验证,结果表明所提出方法可以很好地挖掘乘积项在多个函数输出之间的共享因素,能够降低由ESOP综合所得可逆电路的量子成本,并且具有较高的时间效率.

基于M-GEP的可逆逻辑综合方法研究

可逆逻辑综合是设计和实现可逆逻辑电路的基础和难点。将改进的基于多层染色体基因表达式编程算法应用到可逆逻辑电路的综合与优化中,利用多层染色体构建的调用模型对个体进行表达,可根据预期的逻辑功能,自动求取便于构造可逆逻辑网络的最简"积之异或和"表达式。经初步验证,在解决可逆逻辑电路的多输入单输出的问题上,比现有的综合方法更有效。

基于Q-M算法的量子可逆逻辑电路综合方法

提出了合并(化简)规则,并按合并规则修改了Q-M算法源码,获得积之异或和表达式,成功地实现了将不可逆操作转换为可逆操作。该规则应用于常规逻辑综合的Q-M算法移植到可逆逻辑综合中,以便利用可逆逻辑门来构造可逆逻辑电路。

结合因式分解与布尔表达式图的可逆电路综合方法

为降低由布尔表达式图(BED)综合所得可逆电路的成本,提出一种将因式分解与BED表示模型相结合的可逆电路综合方法.给定布尔函数的积之异或和(ESOP)覆盖,首先由ESOP立方体的共享零抑制多输出决策图表示借助代数除法对立方体实施因式分解,并在此基础上构建BED;然后将BED结点映射为可逆门级联.对基准函数的可逆电路综合结果表明,该方法具有较高的时间效率.与现有将有向无环图作为函数表示模型的综合方法相比,该方法在许多情况下能降低综合所得可逆电路的量子成本和量子位数.从平均角度看,与结合变量分组和BED表示模型的综合方法相比,该方法可将量子成本和量子位数分别降低5.01%和5.47%.