Bramka Fredkina

Wejście Wyjście
 0   0   0   0   0   0 
0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0
0 1 1 0 1 1
1 0 0 1 0 0
1 0 1 1 1 0
1 1 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1

Bramka Fredkina – trzy-kubitowa bramka kwantowa. Jej pomysłodawcą jest naukowiec Ed Fredkin.

Działanie

Tabela przedstawia wszystkie możliwe kombinacje danych wejściowych wraz z odpowiadającymi im danymi wyjściowymi. Działanie bramki Fredkina można określić w skrócie: jeżeli pierwszy bit wejścia wynosi 1 dwa kolejne bity wejścia są na wyjściu zamieniane.

Opis

Bramka Fredkina ma dwie linie wejściowe A i B oraz linię sterującą C i trzy wyjścia A', B' i C'. Stany wyjściowe można opisać równaniami Boole'a:

A = A ( C ) + B C {\displaystyle A'=A\cdot (\sim C)+B\cdot C}
B = A C + B ( C ) {\displaystyle B'=A\cdot C+B\cdot (\sim C)}
C = C {\displaystyle C'=C}

gdzie ~ oznacza negację, – iloczyn, a + – sumę.

Właściwości

Na podstawie stanu wyjść można określić stan wejść (warunek konieczny odwracalności obliczeń). Za jej pomocą można odtworzyć funkcjonalność wszystkich podstawowych bramek logicznych: AND, OR, NOT itd.

Zobacz też

  • zasada Landauera
  • bramka Toffoliego
  • bramka Deutscha