Fredkin gate
ફ્રેડકિન ગેટ (સી. એસ. ડબલ્યુ. એ. પી. ગેટ અને કન્ઝર્વેટિવ લોજિક ગેટ પણ) એ એડવર્ડ ફ્રેડકિન દ્વારા શોધાયેલ રિવર્સિબલ કમ્પ્યુટિંગ માટે યોગ્ય કોમ્પ્યુટેશનલ સર્કિટ છે. તે સાર્વત્રિક છે, જેનો અર્થ છે કે કોઈપણ તાર્કિક અથવા અંકગણિત કામગીરી સંપૂર્ણપણે ફ્રેડકિન ગેટ્સથી બનાવી શકાય છે. ફ્રેડકિન ગેટ એ ત્રણ ઇનપુટ્સ અને ત્રણ આઉટપુટ સાથેનું એક સર્કિટ અથવા ઉપકરણ છે જે પ્રથમ બીટને અપરિવર્તિત રીતે પ્રસારિત કરે છે અને છેલ્લા બે બિટ્સને અદલાબદલી કરે છે જો, અને માત્ર જો, પ્રથમ બીટ 1 હોય. વ્યાખ્યા મૂળભૂત ફ્રેડકિન ગેટ એ નિયંત્રિત સ્વેપ ગેટ છે જે ત્રણ આઉટપુટ પર ત્રણ ઇનપુટ્સને મેપ કરે છે. સી ઇનપુટ સી આઉટપુટ સાથે સીધું મેપ થયેલ છે. જો C = 0 હોય, તો કોઈ અદલાબદલી કરવામાં આવતી નથી; માટે નકશો બનાવે છે, અને માટે નકશો બનાવે છે. નહિંતર, બે આઉટપુટ અદલાબદલી કરવામાં આવે છે જેથી નકશા, અને નકશા. તે જોવાનું સરળ છે કે આ સર્કિટ ઉલટાવી શકાય તેવું છે, એટલે કે, જ્યારે પાછળની તરફ દોડે છે ત્યારે "પૂર્વવત્" થાય છે. સામાન્યીકૃત n × n ફ્રેડકિન ગેટ તેના પ્રથમ n − 2 ઇનપુટ્સને અનુરૂપ આઉટપુટમાં અપરિવર્તિત રીતે પસાર કરે છે, અને તેના છેલ્લા બે આઉટપુટને અદલાબદલી કરે છે જો અને માત્ર ત્યારે જ જો પ્રથમ n − 2 ઇનપુટ્સ બધા 1 હોય. ફ્રેડકિન ગેટ એ રિવર્સિબલ થ્રી-બીટ ગેટ છે જે છેલ્લા બે બિટ્સને અદલાબદલી કરે છે જો, અને માત્ર જો, પ્રથમ બીટ 1 હોય. તેમાં ઉપયોગી ગુણધર્મ છે કે 0s અને 1s ની સંખ્યાઓ સમગ્ર રીતે સંરક્ષિત છે, જે બિલિયર્ડ બોલ મોડેલમાં એટલે કે ઇનપુટ તરીકે સમાન સંખ્યામાં દડાઓ આઉટપુટ છે. આ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં દળના સંરક્ષણને સારી રીતે અનુરૂપ છે, અને તે બતાવવામાં મદદ કરે છે કે મોડેલ નકામું નથી. સત્ય AND, OR, XOR અને NOT સાથે કાર્ય કરે છે ફ્રેડકિન દ્વારને AND, OR, XOR અને NOT સાથે સત્ય કાર્યોનો ઉપયોગ કરીને નીચે પ્રમાણે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છેઃ Cout = Cin જ્યાં વૈકલ્પિક રીતેઃ Cout = Cin પૂર્ણતા ફ્રેડકિન દ્વાર સાર્વત્રિક છે તે જોવાની એક રીત એ છે કે તેનો ઉપયોગ અમલ કરવા માટે કરી શકાય છે અને, NOT અને OR: જો, તો. જો એમ હોય તો. જો અને પછી. ઉદાહરણ પાંચ ફ્રેડકિન ગેટનો ઉપયોગ કરીને થ્રી-બીટ ફુલ એડર (કેરી સાથે ઉમેરો). "જી" ગાર્બેજ આઉટપુટ બીટ "જો" અને "જો" છે. બે સ્થિરાંકો સહિત ડાબી બાજુના ઇનપુટ્સ, સમાનતા ઝડપથી નક્કી કરવા માટે ત્રણ દરવાજામાંથી પસાર થાય છે. 0 અને 1 બિટ્સ સેટ કરેલા દરેક ઇનપુટ બીટ માટે સ્થાનોની અદલાબદલી કરે છે, પરિણામે ચોથી હરોળમાં પેરિટી બીટ અને પાંચમી હરોળમાં પેરિટીનો ઇન્વર્સ થાય છે. પછી કેરી રો અને ઇન્વર્સ પેરિટી રો સ્વેપ જો પેરિટી બીટ સેટ હોય અને જો એક અથવા ઇનપુટ બિટ્સ સેટ હોય તો ફરીથી સ્વેપ કરો (તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તેનાથી કોઈ ફરક પડતો નથી) અને પરિણામી કેરી આઉટપુટ ત્રીજી પંક્તિ પર દેખાય છે. અને ઇનપુટ્સનો ઉપયોગ ફક્ત દ્વાર નિયંત્રણો તરીકે થાય છે જેથી તેઓ આઉટપુટમાં અપરિવર્તિત દેખાય. 25 માર્ચ, 2016 ના રોજ, ગ્રિફિથ યુનિવર્સિટી અને ક્વીન્સલેન્ડ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ જાહેરાત કરી હતી કે તેઓએ ક્વોન્ટમ ફ્રેડકિન ગેટ બનાવ્યો છે જે ક્યુબિટ્સને અદલાબદલી કરવા માટે પ્રકાશના કણોના ક્વોન્ટમ ગૂંચવણનો ઉપયોગ કરે છે. ક્વોન્ટમ ફ્રેડકિન ગેટ્સની ઉપલબ્ધતા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સના નિર્માણને સરળ બનાવી શકે છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ ક્વોન્ટમ ગેટ ક્વોન્ટમ સર્કિટ ક્વોન્ટમ પ્રોગ્રામિંગ ટોફોલી ગેટ પણ જુઓ, જે નિયંત્રિત-નિયંત્રિત-નોટ ગેટ છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન લોજિક ગેટ્સ ક્વોન્ટમ ગેટ્સ રિવર્સિબલ કમ્પ્યુટિંગ