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第一章 为什么要研究量子可逆逻辑电路？ 1

1.1 集成电路产业大事记、摩尔定律与芯片集成度及其可预见的发展极限 1

1.2 不可逆逻辑门、不可逆电路与计算机硬件的能耗与降温 3

1.3 理论上量子可逆门电路可以解决以上两个瓶颈问题 4

1.4 可逆逻辑门、可逆逻辑门集合的稠密子集 5

1.5 量子比特与张量乘积 6

1.6 量子态的叠加与并行计算 11

1.7 量子态叠加与量子态纠缠物理现象的代数表达式 13

1.8 量子可逆逻辑电路的基本概念、发展简史与问题解决的基本方法 15

1.9 物理模型，数学模型，学习的任务 16

第二章 量子可逆逻辑电路代数演算中的基本定义 20

2.1 可逆函数、可逆逻辑门与可逆逻辑门电路的基本定义 20

2.2 量子逻辑门及其演算 21

第三章 真值表方法 24

3.1 逻辑函数与真值表及其运算规则 24

3.2 用真值表求解可逆逻辑门电路的汉明距离方法 28

3.3 基于真值表的二分法可逆逻辑电路综合算法 31

3.3.1 相关概念与约定 32

3.3.2 以3量子为例解说二分电路综合算法 33

3.3.3 算法分析 36

3.3.4 优化 36

3.3.5 实验计算结果 37

3.4 基于真值表的图表示法可逆逻辑电路综合算法 39

3.4.1 相关概念与约定 40

3.4.2 算法描述 43

3.4.3 优化 48

3.4.4 实验计算结果和分析 51

3.5 基于真值表的图表示法可逆逻辑电路综合算法的4量子可逆函数综合举例 53

第四章 代数方法 59

4.1 逻辑代数与逻辑电路 59

4.2 基于R-M方法求解逻辑函数的可逆逻辑电路 60

4.3 用R-M方法求解可逆逻辑门电路例题 63

4.4 一个基于R-M方法的量子可逆逻辑电路综合的算法 67

4.4.1 三个基本定义 69

4.4.2 三个优化规则 71

4.4.3 基于R-M的量子可逆逻辑门电路综合方法 73

4.4.4 基于R-M的量子可逆逻辑电路综合的快速算法 78

4.4.5 算法结果与分析 83

第五章 置换群方法 88

5.1 用置换群建模的相关基础知识 88

5.1.1 映射函数f（x）的置换表示 88

5.1.2 置换里的映射和置换群上的乘积运算 89

5.1.3 置换中的换位运算与一个置换的换位表达 91

5.2 3量子比特的换位元素组与量子可逆逻辑电路的综合方法 93

5.3 基于Hash表的量子逻辑电路综合算法 98

5.3.1 基本概念（Fredkin门和Peres门的定义） 99

5.3.2 基于最小完备Hash函数的量子可逆逻辑电路综合算法 102

5.3.3 基于位运算的Hash函数量子可逆逻辑电路综合算法 112

5.3.4 实验结果与分析 119

第六章 4量子可逆逻辑电路综合算法 122

6.1 基本概念 123

6.2 量子可逆逻辑电路综合的新算法 132

6.2.1 最小长度整体综合算法 133

6.2.2 量子电路序列生成算法 135

6.3 实验结果与分析 137

附录A 138

附录B 模板及其模板优化技术 147

附录C Hash表的逻辑结构与物理构造 155

综合练习 156

量子可逆逻辑电路综合论文列表 159