Fredkin gate
فریڈکن گیٹ (سی ایس ڈبلیو اے پی گیٹ اور قدامت پسند منطق گیٹ بھی) ایک کمپیوٹیشنل سرکٹ ہے جو ریورسیبل کمپیوٹنگ کے لیے موزوں ہے، جسے ایڈورڈ فریڈکن نے ایجاد کیا تھا۔ یہ عالمگیر ہے، جس کا مطلب ہے کہ کسی بھی منطقی یا ریاضی کے عمل کو مکمل طور پر فریڈکن گیٹس سے بنایا جا سکتا ہے۔ فریڈکن گیٹ ایک سرکٹ یا ڈیوائس ہے جس میں تین ان پٹ اور تین آؤٹ پٹ ہوتے ہیں جو پہلی بٹ کو بغیر کسی تبدیلی کے منتقل کرتے ہیں اور آخری دو بٹس کو تبدیل کرتے ہیں اگر، اور صرف اس صورت میں جب پہلی بٹ 1 ہو۔ تعریف بنیادی فریڈکن گیٹ ایک کنٹرولڈ سویپ گیٹ ہے جو تین آؤٹ پٹ پر تین ان پٹ کا نقشہ بناتا ہے۔ سی ان پٹ کو براہ راست سی آؤٹ پٹ میں نقشہ بنایا گیا ہے۔ اگر C = 0، تو کوئی تبادلہ نہیں کیا جاتا ہے ؛ نقشہ جات، اور نقشہ جات۔ بصورت دیگر، دونوں آؤٹ پٹ کو تبدیل کر دیا جاتا ہے تاکہ نقشہ، اور نقشہ۔ یہ دیکھنا آسان ہے کہ یہ سرکٹ ریورسیبل ہے، یعنی جب پیچھے کی طرف دوڑتا ہے تو خود کو "کالعدم" کر دیتا ہے۔ ایک عمومی n × n فریڈکن گیٹ اپنے پہلے n − 2 ان پٹ کو متعلقہ آؤٹ پٹ میں بغیر کسی تبدیلی کے منتقل کرتا ہے، اور اپنے آخری دو آؤٹ پٹ کو صرف اس صورت میں تبدیل کرتا ہے جب پہلے n − 2 ان پٹ تمام 1 ہوں۔ فریڈکن گیٹ ریورسیبل تھری بٹ گیٹ ہے جو آخری دو بٹس کو تبدیل کرتا ہے اگر، اور صرف اس صورت میں جب، پہلا بٹ 1 ہو۔ اس کی مفید خاصیت یہ ہے کہ 0s اور 1s کی تعداد پوری طرح محفوظ رہتی ہے، جس کا بلئرڈ بال ماڈل میں مطلب ہے کہ گیندوں کی اتنی ہی تعداد ان پٹ کے طور پر آؤٹ پٹ ہوتی ہے۔ یہ طبیعیات میں کمیت کے تحفظ سے اچھی طرح مطابقت رکھتا ہے، اور یہ ظاہر کرنے میں مدد کرتا ہے کہ نمونہ فضول نہیں ہے۔ فریڈکن گیٹ کی تعریف سچائی کے افعال کا استعمال کرتے ہوئے AND، OR، XOR، اور NOT کے ساتھ کی جا سکتی ہے، جیسا کہ مندرجہ ذیل ہے: Cout = Cin جہاں متبادل طور پر: Cout = Cin مکملتا یہ دیکھنے کا ایک طریقہ کہ فریڈکن گیٹ عالمگیر ہے، یہ مشاہدہ کرنا ہے کہ اسے نافذ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور، NOT اور OR: پھر، اگر۔ اگر، تب۔ اگر اور پھر۔ مثال پانچ فریڈکن گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے تھری بٹ فل ایڈر (کیری کے ساتھ شامل کریں)۔ "جی" کچرا آؤٹ پٹ بٹ ہے اگر، اور اگر۔ بائیں طرف کے ان پٹ، بشمول دو مستقلات، برابری کا فوری تعین کرنے کے لیے تین دروازوں سے گزرتے ہیں۔ 0 اور 1 بٹس سیٹ کیے گئے ہر ان پٹ بٹ کے لیے جگہوں کا تبادلہ کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں چوتھی صف پر پیریٹی بٹ اور پانچویں صف پر پیریٹی کا الٹا ہوتا ہے۔ پھر کیری رو اور الٹا پیریٹی رو سویپ اگر پیریٹی بٹ سیٹ کیا گیا ہے اور دوبارہ سویپ کریں اگر یا ان پٹ بٹس میں سے ایک سیٹ کیا گیا ہے (اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا کہ کون سا استعمال کیا گیا ہے) اور نتیجے میں کیری آؤٹ پٹ تیسری قطار پر ظاہر ہوتا ہے۔ دی اور ان پٹ کو صرف گیٹ کنٹرول کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے لہذا وہ آؤٹ پٹ میں تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔ کوانٹم فریڈکن گیٹ 25 مارچ، 2016 کو، گریفتھ یونیورسٹی اور یونیورسٹی آف کوئینز لینڈ کے محققین نے اعلان کیا کہ انہوں نے ایک کوانٹم فریڈکن گیٹ بنایا ہے جو روشنی کے ذرات کے کوانٹم الجھاؤ کو کیوبیٹس کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ کوانٹم فریڈکن گیٹس کی دستیابی کوانٹم کمپیوٹرز کی تعمیر میں سہولت فراہم کر سکتی ہے۔ کوانٹم کمپیوٹنگ کوانٹم گیٹ کوانٹم سرکٹ کوانٹم پروگرامنگ ٹوفولی گیٹ بھی دیکھیں، جو ایک کنٹرول-کنٹرول-ناٹ گیٹ ہے۔ مزید پڑھنے کے حوالے منطق گیٹس کوانٹم گیٹس ریورسیبل کمپیوٹنگ