在“发现事物的乐趣”第二章中,理查德·P·费曼讨论了建造体积很小的计算机的物理局限性。他介绍了可逆逻辑门的概念:
Bennett和Fredkin的重大发现是,可以用另一种基本的门单元,即可逆门单元来进行计算。我已经说明了他们的想法--用一个我可以称之为可逆的NAND门的单元。
他接着描述了他所说的可逆NAND门的行为:
它有三个投入和三个产出。在输出中,两个A‘和B’与两个输入相同,A和B,但是第三个输入是这样工作的。C‘与C相同,除非A和B都是1,在这种情况下,无论C是什么,它都会改变。例如,如果C为1时,则改为0,如果C为0时,则更改为1 --但只有当A和B都为1时,这些变化才会发生。
这本书包含了一个可逆门的图表,我附在下面(链接):

经典的、不可逆的NAND门(输入: A,B;输出: C)的真值表如下:

如果我正确理解Feynman的描述,Feynman所说的可逆NAND门的真值表应该如下:

然而,我不明白为什么费曼要把他的门称为NAND。一个人应该如何用他的门得到NAND(A,B)的结果?在我看来,NAND(A,B)不能直接从三个输出(A',B',C')中的任何一个导出。NAND(A,B)由异或(C,C')给出,但这需要额外的异或门。那么,为什么费曼称他的门为NAND门呢?
发布于 2013-11-09 21:40:10
正如其他人提到的,当输入C=1时,则输出C‘=A NAND。
然而,关键是--没有信息被销毁--。给定输出,可以确定输入。将此与正常的NAND门进行对比,其中输入不能被确定,只能给出输出;信息被销毁。对于可逆的NAND门,不丢失信息。没有信息损失是重要的,因为理论上可以有,没有能量损失的。
发布于 2013-11-09 21:12:02
如果你离开C集,那么C‘就是A NAND。
(我还没有读过这篇论文,但我猜想C是使门“可逆”的原因--C设置为NAND门,C为空,则为and门。)
https://stackoverflow.com/questions/19883001
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