Ancilla bit

Ancilla-bitar är några extra bitar som används för att uppnå vissa specifika mål i beräkningen (t.ex. reversibel beräkning). I klassisk beräkning kan vilken minnesbit som helst slås på eller av efter behag, vilket inte kräver några förkunskaper eller extra komplexitet. Detta är dock inte fallet i kvantberäkningar eller klassisk reversibel beräkning . I dessa datormodeller måste alla operationer datorns minne vara reversibla, och om du växlar en bit på eller av skulle informationen om det initiala värdet för den biten förloras. Av denna anledning finns det i en kvantalgoritm inget sätt att deterministiskt sätta bitar i ett specifikt föreskrivet tillstånd om man inte ges tillgång till bitar vars ursprungliga tillstånd är känt i förväg. Sådana bitar, vars värden är kända a priori , är kända som ancillabitar i en kvant- eller reversibel beräkningsuppgift .

Använder tre ancillabitar och fyra Toffoli-grindar för att konstruera en NOT-grind med 5 kontroller. De ancilla bitarna hamnar i papperskorgen eftersom effekterna på dem inte var oberäknade .

En trivial användning för ancilla bitar är att nedgradera komplicerade kvantportar till enkla grindar. Till exempel, genom att placera kontroller på ancillabitar, kan en Toffoli-grind användas som en kontrollerad NOT-grind eller en NOT-grind .

För klassisk reversibel beräkning är det känt att ett konstant antal O(1) ancillabitar är nödvändigt och tillräckligt för universell beräkning. Ytterligare ancilla bits är inte nödvändiga, men den extra arbetsytan kan möjliggöra enklare kretskonstruktioner som använder färre grindar.

Ancilla qubits

Begreppet ancillabit kan utökas för kvantberäkningar i termer av ancilla qubits , som kan användas till exempel i kvantfelskorrigering .

Kvantkatalys använder ancilla qubits för att lagra intrasslade tillstånd som möjliggör uppgifter som normalt inte skulle vara möjliga med lokala operationer och klassisk kommunikation ( LOCC).