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Garbage-Free Reversible Multipliers for Arbitrary Constants

机译:任意常数的无垃圾可逆乘数

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摘要

We present a method based on Mealy machines for constructing reversible circuitry for multiplying integers by arbitrary integer constants. The circuits generate no garbage and use no ancillae. The circuits are quite compact for small constants and are, in the worst case, bounded by O(n(2)) multi-control Toffoli gates per bit-slice, where n is the number of bits in the constant. These gates will have O(n) inputs, so the total number of pass-transistors needed to implement the circuit is O(n(3)) transistors per bit slice, and the quantum cost (which is exponential in the number of inputs to a Toffoli gate) is O(2(n)).
机译:我们提出了一种基于Mealy机器的方法,该方法用于构造可逆电路以将整数乘以任意整数常量。电路不会产生垃圾,也不会使用辅助线。对于小常数,电路非常紧凑,在最坏的情况下,每个位片由O(n(2))个多控制Toffoli门界定,其中n是常数中的位数。这些门将具有O(n)个输入,因此实现该电路所需的通过晶体管的总数为每位切片O(n(3))个晶体管,并且量子成本(与输入的数量成指数关系) Toffoli门)是O(2(n))。

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