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Toffoli 门(Toffoli Gate)

三量子比特 CCX 门——仅当两个控制量子比特都为 |1⟩ 时才翻转目标量子比特。

Toffoli 门(CCX 或受控-受控-非门,Controlled-Controlled-NOT)是一个三量子比特门,仅当两个控制量子比特都处于 |1⟩ 态时,才对目标量子比特施加一个 X(NOT)门。它以 Tommaso Toffoli 命名,后者于 1980 年提出了它。Toffoli 门对于经典可逆计算是通用的——任何经典布尔线路(AND、OR、NOT)都可以用 Toffoli 门可逆地实现。与 Hadamard 门结合后,它对于量子计算也变得通用。由于它是一个 3 量子比特操作,Toffoli 门在真实硬件上代价高昂:在转译过程中,它们通常被分解为 6 个 CNOT 门和若干单量子比特门。Toffoli 门经常出现在量子算术、Grover 算法的谕示(oracle)构造以及经典函数模拟中。