4位加法器的构建

描述

数字信条 - 开始

你好 ！我的名字是Mayukhmali Das。我目前正在 Jadavpur 大学攻读电子和电信工程。众所周知，克里斯托弗·诺兰的电影《信条》将于今年上映。它处理时间反转。现在问题出现了；当时间倒转时，我们的普通计算机会正常工作吗？答案是-----很可能不是；尽管大多数门都使用了；现在是基于 Mosfet 的，但我们的传统计算机仍然是不可逆的。这是由于信息的熵。当信息通过 And、Or、Xor、Nand 和 Nor 等门时，信息的熵会减少。这是因为有两个输入，但我们只得到一个输出。除了与门、异或门等门之外，逻辑上不可逆。至于输出 0 ；“与”门可以有 3 种不同的输入组合。我们知道熵 = nT(ln2) 其中 n 是状态数。因此熵在通过这些门时会减少。所以 ; 在普通计算机中，熵沿时间方向减小。所以在反向时间；熵将沿时间方向增加。请记住；在这里，我说的是系统的熵，而不是宇宙的熵。因此，我们将时间箭头定义为宇宙信息熵减少和熵增加的方向（信息熵的总和+产生的热量）。使计算机反向工作；必须有可逆的逻辑，并且信息熵没有变化。那么它就会变得不那么重要了；时间是向前还是向后。我用过CNOT ；Toffoli 和 Pauli-X Gates制作了这个 4 位加法器。

 

我正在为这个项目使用量子计算模拟器。我可以通过Bloch 球体中量子位的不断 X 旋转来提供输入。同时黑白点的初始区域表示输入位。如果我们将两个数字相加；abcd 和 efgh ; 那么输入是 d, h ( 半加器 ) ; c、g（全加器）；b, f（全加器）；a、e（全加器）分别从上到下。输出由黑点表示，当从下到上读取时形成数字。这只是我项目的开始。我的项目 Digital TENET 专注于构建一个时间可逆的量子微处理器。

考虑添加1011和1010 ；

 

这是输入；10110011 从上到下。所有的初始输入都是 | 0 > 根据需要转换成 | 1 > 使用 X 旋转。

 

这是我制作的 4 位加法器电路。它使用CNOT ；Toffoli 和 Pauli-X 盖茨。

 

这是输出；从下到上 10101 ；第一位是最后一个加法器的进位。

让我们举一个不同的例子；让我们添加 ---- 1001 和 0111 ；

 

可以清楚地看到，从下往上读取时输出是10000。

谢谢