Novel qutrit circuit design for multiplexer, De-multiplexer, and decoder

Novel qutrit circuit design for multiplexer, De-multiplexer, and decoder

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Taheri Monfared, Asma; Ciriani, Valentina; Kettunen, Lauri; Haghparast, Majid

Tiivistelmä

Designing conventional circuits present many challenges, including minimizing internal power dissipation. An approach to overcoming this problem is utilizing quantum technology, which has attracted significant attention as an alternative to Nanoscale CMOS technology. The reduction of energy dissipation makes quantum circuits an up-and-coming emerging technology. Ternary logic can potentially diminish the quantum circuit width, which is currently a limitation in quantum technologies. Using qutrit instead of qubit could play an essential role in the future of quantum computing. First, we propose two approaches for quantum ternary decoder circuit in this context. Then, we propose a quantum ternary multiplexer and quantum ternary demultiplexer to exploit the constructed quantum ternary decoder circuit. Techniques to achieve lower quantum cost are of importance. We considered two types of circuits, one in which the output states are always restored to the initial input states and the other in which the states of the output are irrelevant. We compare the proposed quantum ternary circuits with their existing counterparts and present the improvements. It is possible to realize the proposed designs using macro-level ternary gates that are based on the ion-trap realizable ternary 2-qutrit Muthukrishnan–Stroud and 1-qutrit permutation gates.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Kettunen Lauri Orcid -palvelun logo

Haghparast Majid Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Springer

Volyymi

22

Artikkelinumero

12

Julkaisu­foorumi

65846

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet

Avainsanat

kvanttilaskenta

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s11128-022-03754-9

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä

Novel qutrit circuit design for multiplexer, De-multiplexer, and decoder - Tiedejatutkimus.fi