Fredkin gate
ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ (ಸಿಎಸ್ಡಬ್ಲ್ಯೂಎಪಿ ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಕನ್ಸರ್ವೇಟಿವ್ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ ಎಂದೂ ಸಹ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಎಡ್ವರ್ಡ್ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿದೆ. ಇದು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಯಾವುದೇ ತಾರ್ಕಿಕ ಅಥವಾ ಅಂಕಗಣಿತದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಮೂರು ಇನ್ಪುಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಮೂರು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಮೊದಲ ಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಗದೆ ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಬಿಟ್ 1 ಆಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಕೊನೆಯ ಎರಡು ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂಲಭೂತ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಒಂದು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸ್ವಾಪ್ ಗೇಟ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಮೂರು ಇನ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಮೂರು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳ ಮೇಲೆ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿ ಇನ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಿ ಔಟ್ಪುಟ್ಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಸಿ = 0 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಯಾವುದೇ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ; ನಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ, ಮತ್ತು ನಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ. ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಎರಡು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ನಕ್ಷೆಗಳು, ಮತ್ತು ನಕ್ಷೆಗಳು. ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಎಂದು ನೋಡುವುದು ಸುಲಭ, ಅಂದರೆ, ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಓಡುವಾಗ "ರದ್ದುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ". ಸಾಮಾನ್ಯೀಕೃತ n × n ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ತನ್ನ ಮೊದಲ n − 2 ಇನ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಅನುಗುಣವಾದ ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳಿಗೆ ಬದಲಾಗದೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ n − 2 ಇನ್ಪುಟ್ಗಳು ಎಲ್ಲಾ 1 ಆಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಅದರ ಕೊನೆಯ ಎರಡು ಔಟ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಎಂಬುದು ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಮೂರು-ಬಿಟ್ ಗೇಟ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಕೊನೆಯ ಎರಡು ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಮೊದಲ ಬಿಟ್ 1 ಆಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು 0s ಮತ್ತು 1s ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ಉಪಯುಕ್ತ ಗುಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಬಿಲಿಯರ್ಡ್ ಬಾಲ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಇನ್ಪುಟ್ನಂತೆ ಅದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚೆಂಡುಗಳು ಔಟ್ಪುಟ್ ಆಗಿವೆ ಎಂದರ್ಥ. ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯು ವ್ಯರ್ಥವಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ AND, OR, XOR, ಮತ್ತು NOT ನೊಂದಿಗೆ ಸತ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದುಃ Cout = Cin ಅಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿಃ Cout = Cin ಕಂಪ್ಲೀಟೆನೆಸ್ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಅದನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು, NOT ಮತ್ತು OR: ಹಾಗಾದರೆ. ಹಾಗಿದ್ದರೆ. ಹಾಗಿದ್ದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ನಂತರ. ಉದಾಹರಣೆ ಐದು ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೂರು-ಬಿಟ್ ಫುಲ್ ಆಡ್ಡರ್ (ಕ್ಯಾರಿ ಜೊತೆ ಸೇರಿಸಿ). "ಜಿ" ಗಾರ್ಬೇಜ್ ಔಟ್ಪುಟ್ ಬಿಟ್ ಇಫ್, ಮತ್ತು ಇಫ್ ಆಗಿದೆ. ಎರಡು ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಇನ್ಪುಟ್ಗಳು, ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮೂರು ಗೇಟ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತವೆ. 0 ಮತ್ತು 1 ಬಿಟ್ಗಳು ಸೆಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರತಿ ಇನ್ಪುಟ್ ಬಿಟ್ಗೆ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ 4ನೇ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾರಿಟಿ ಬಿಟ್ ಮತ್ತು 5ನೇ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾರಿಟಿಯ ವಿಲೋಮವಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಪ್ಯಾರಿಟಿ ಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿದರೆ ಕ್ಯಾರಿ ರೋ ಮತ್ತು ವಿಲೋಮ ಪ್ಯಾರಿಟಿ ರೋ ಸ್ವಾಪ್ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಇನ್ಪುಟ್ ಬಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿದರೆ (ಯಾವುದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ) ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕ್ಯಾರಿ ಔಟ್ಪುಟ್ 3 ನೇ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ದಿ ಮತ್ತು ಇನ್ಪುಟ್ಗಳನ್ನು ಗೇಟ್ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಔಟ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗದೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಮಾರ್ಚ್ 25,2016 ರಂದು, ಗ್ರಿಫಿತ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಕ್ವೀನ್ಸ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿರುವುದಾಗಿ ಘೋಷಿಸಿದರು, ಇದು ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಫ್ರೆಡ್ಕಿನ್ ಗೇಟ್ಗಳ ಲಭ್ಯತೆಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುಕೂಲವಾಗಬಹುದು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಟೋಫೋಲಿ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ, ಇದು ನಿಯಂತ್ರಿತ-ನಿಯಂತ್ರಿತ-ನಾಟ್ ಗೇಟ್ ಆಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ಸ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ಸ್ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್