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量子计算机的提出是源于经典计算机的两大极限:物理极限—集成度越高,芯片内部量子现象越显著;性能极限—能耗和散热限制了集成度的提高。研究表明,芯片耗能产生于计算过程中的不可逆过程,而量子力学中的幺正变换可以将计算过程转换为可逆过程,从根本上解决能耗问题。因此,量子可逆计算是量子计算的核心,量子可逆电路综合技术是构建量子计算机的关键技术之一,对于量子计算与量子信息的发展具有重要的意义。已有许多研究者提出了各种综合算法,但是由于相应的搜索空间随电路规模增长成指数级增长,已提出的可逆逻辑综合算法虽然能够得到近似最优解,但是存在计算时间过长或者对特定电路综合的效率低下等问题。 本文在研究前人各种相关算法的基础上,提出了基于对换电路门库的可逆逻辑综合算法。该算法以可逆逻辑本质上是置换为数学基础,运用数论中对置换的分析,总结了对换门库;针对可逆函数等价于置换的特点,将相应的可逆函数转换为对换序列,进而参照已经总结好的对换门库,进行可逆逻辑综合。最后,通过综合运用各种电路优化方法对综合所得的初始电路进行优化,减少门数量,提高电路的整体性能。该算法可针对特定的函数进行分析,从而方便对单一函数进行处理,不必对全部n量子比特的函数进行综合后再进行查找。分析表明,该算法降低了对特定电路综合的时间空间要求,提高了综合效率。