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J-GLOBAL ID：200903018921479761

量子演算装置及び量子回路を用いた量子演算方法

Inventor： 高橋 康博 ,  加藤 豪 ,  河野 泰人
Applicant, Patent owner： 日本電信電話株式会社
Agent (3)： 中尾 直樹 ,  草野 卓 ,  中村 幸雄
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2005160200
Publication number (International publication number)：2006338185
Application date： May. 31, 2005
Publication date： Dec. 14, 2006
Summary：

【課題】 線形サイズ・線形深さで補助ビットを用いずに量子計算を行う。【解決手段】 Q2n+1,Qk+2(k=1,...,2n-2)に対するCNOT演算操作を行い、Q1,Q2,Q2n+1に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、Q2p+1,Q2p+2,Q2n+1に対するMAJ演算操作とQ2p+1,Q2p+2,Q1に対するトフォリ演算操作とをp=1からp=n-2までpを1ずつ増加させる順序で繰り返し、その繰り返しの後、Q2n-1,Q2n,Q2n+1に対するMAJ演算操作を行う。また、Q1,Q2q+4に対するCNOT演算操作とQ2q+1,Q2q+2,Q1に対するトフォリ演算操作とをq=n-2からq=1までqを1ずつ減少させる順序で繰り返す。そして、Q2に対するNOT演算操作を行い、Q1,Q2,Q2r+4(r=1,...,n-2)に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、キュービットQ2に対するNOT演算操作を行い、さらにQ1,Q2,Q4に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、Q2t,Q2t-1(t=1,...,n)に対するCNOT演算操作を行う。 【選択図】 図1

Claim (excerpt)：

2つの2進数a=an-1...a0〔ai∈{0,1},i∈{0,...,n-1}〕及びb=bn-1...b0〔bi∈{0,1}〕と、0または1のz〔z∈{0,1}〕とに対し、a+b=sn...s0〔sj∈{0,1},j∈{0,...,n}〕と、z(+)sn〔α(+)βはαとβとの排他的論理和を示す〕とを算出する量子演算装置であって、 それぞれの初期量子状態が|b0>,|a0>,...,|bn-1>,|an-1>,|z>である2n+1個のキュービットQ1,Q2,...,Q2n+1を対象とし、キュービットQ2n+1,Qk+2(k=1,...,2n-2)に対するCNOT演算操作を行う値分配部と、 キュービットQ1,Q2,Q2n+1に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、キュービットQ2p+1,Q2p+2,Q2n+1に対するMAJ演算操作とキュービットQ2p+1,Q2p+2,Q1に対するトフォリ演算操作とをp=1からp=n-2までpを1ずつ増加させる順序で繰り返し、その繰り返しの後、キュービットQ2n-1,Q2n,Q2n+1に対するMAJ演算操作を行うMAJ計算部と、 キュービットQ1,Q2q+4に対するCNOT演算操作とキュービットQ2q+1,Q2q+2,Q1に対するトフォリ演算操作とをq=n-2からq=1までqを1ずつ減少させる順序で繰り返す第1逆計算部と、 キュービットQ2に対するNOT演算操作を行い、キュービットQ1,Q2,Q2r+4(r=1,...,n-2)に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、キュービットQ2に対するNOT演算操作を行い、さらにキュービットQ1,Q2,Q4に対するトフォリ演算操作を行い、その操作の後、キュービットQ2t,Q2t-1(t=1,...,n)に対するCNOT演算操作を行う第2逆計算部と、 を有することを特徴とする量子演算装置。

IPC (2)：

G06N 1/00 ,  G06F 17/14

FI (2)：

G06N1/00 ,  G06F17/14 Z

F-Term (4)：

5B056AA04 ,  5B056BB12 ,  5B056BB17 ,  5B056FF00