Porta di Toffoli

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Rappresentazione circuitale della Porta di Toffoli

La porta di Toffoli fu inventata da Tommaso Toffoli, è una porta logica universale reversibile. In altre parole è reversibile e al tempo stesso permette di realizzare qualunque funzione logica. Realizza la funzione c XOR (a AND b) ed è anche conosciuta come porta "NOT controllata controllata".

Tabella di verità[modifica | modifica wikitesto]

La porta di Toffoli ha tre ingressi e tre uscite, di cui le prime due ripropongono esattamente i primi due ingressi. La terza uscita è calcolata secondo questa tabella di verità:

Tabella di verità Forma matriciale
INPUT OUTPUT
 0   0   0   0   0   0 
0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0
0 1 1 0 1 1
1 0 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0


\begin{bmatrix}
1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \\
\end{bmatrix}

La porta di Toffoli corrisponde a un AND quando il terzo ingresso è posto a zero, a un NAND quando il terzo ingresso è posto a uno, e a uno XOR quando uno dei primi due ingressi è posto a uno.

La porta di Toffoli nei computer quantistici[modifica | modifica wikitesto]

Ogni porta reversibile può essere implementata su un computer quantistico, e la porta di Toffoli è un operatore quantistico. La porta di Toffoli tuttavia non permette di implementare un computer quantistico universale, ma piuttosto di implementare tutte le computazioni logiche classiche su un computer quantistico.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]