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N자리(N은 2 이상의 자연수) 큐비트들에 N자리 클래식 비트들을 가산하는 가산기에 있어서,최하위 캐리 큐비트를 '1'로 설정하고 상기 큐비트들과 상기 클래식 비트들을 가산하여 최상위 캐리 큐비트를 산출하는 전처리부;상기 산출된 최상위 캐리 큐비트를 상기 최하위 캐리 큐비트로 재설정하는 최하위 캐리 재설정부; 및상기 설정된 최하위 캐리 큐비트를 적용하여 상기 큐비트들에 상기 클래식 비트들을 가산하는 가산부를 포함하는 양자 가산기
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제1항에 있어서,상기 큐비트들 및 상기 클래식 비트들에 저장된 값들은 메르센 수(Mersenne number)를 표수(characteristic)로 갖는 유한체(finite field)에 포함되는 수인 양자 가산기
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3
제1항에 있어서,상기 전처리부는,상기 최하위 캐리 큐비트를 '1'로 설정하는 제1 NOT 게이트;M번째 자리(M은 N 보다 작거나 같은 자연수) 클래식 비트와 M번째 자리 큐비트를 입력으로 하고 (M+1)번째 자리의 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제1 토폴리 게이트들;상기 M번째 자리 클래식 비트를 입력으로 하고 상기 M번째 자리 큐비트를 출력으로 하는 제1 CNOT 게이트들;M번째 자리 캐리 큐비트와 상기 M번째 자리 큐비트를 입력으로 하고 (M+1)번째 자리 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제2 토폴리 게이트들;N번째 자리 클래식 비트를 입력으로 하고 N번째 자리 큐비트를 출력으로 하는 제2 CNOT 게이트; 및상기 P번째 자리(P는 (N-1) 보다 작거나 같은 자연수) 캐리 큐비트와 상기 P번째 자리 큐비트를 입력으로 하고 (P+1)번째 자리 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제3 토폴리 게이트들을 포함하는 양자 가산기
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4
제3항에 있어서,상기 제1 NOT 게이트, 상기 제1 토폴리 게이트들, 상기 제1 CNOT 게이트들, 상기 제2 토폴리 게이트들, 상기 제2 CNOT 게이트 및 상기 제3 토폴리 게이트들은 기재된 순서대로 연산되는 양자 가산기
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5
제3항에 있어서,상기 제2 토폴리 게이트들은 낮은 자리부터 높은 자리 순서로 연산되는 양자 가산기
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6
제3항에 있어서,상기 제3 토폴리 게이트들은 높은 자리부터 낮은 자리 순서로 연산되는 양자 가산기
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7
제3항에 있어서,상기 최하위 캐리 재설정부는,(N+1)번째 자리 캐리 큐비트를 반전하는 제2 NOT 게이트;상기 반전된 (N+1)번째 자리 캐리 큐비트를 입력으로 하고 상기 최하위 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제3 CNOT 게이트; 및상기 반전된 (N+1)번째 자리 캐리 큐비트를 재반전하는 제3 NOT 게이트를 포함하는 양자 가산기
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8
제7항에 있어서,상기 가산부는,P번째 자리 캐리 큐비트와 P번째 자리 큐비트를 입력으로 하고 (P+1)번째 자리 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제4 토폴리 게이트들;N번째 자리 캐리 큐비트를 입력으로 하고 상기 N번째 자리 큐비트를 출력으로 하는 제4 CNOT 게이트;(N-1)번째 자리부터 최하위까지 순차적으로 연산되는 게이트 세트들; 및상기 (N+1)번째 자리 캐리 큐비트를 입력으로 하고 상기 최하위 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제5 CNOT 게이트를 포함하며,상기 게이트 세트들 각각은,현재 자리 캐리 큐비트와 현재 자리 큐비트를 입력으로 하고 상위 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제5 토폴리 게이트;현재 자리 클래식 비트를 입력으로 하고 상기 현재 자리 큐비트를 출력으로 하는 제6 CNOT 게이트;상기 현재 자리 클래식 비트와 상기 현재 자리 큐비트를 입력으로 하고 상기 상위 캐리 큐비트를 출력으로 하는 제6 토폴리 게이트;상기 현재 자리 클래식 비트를 입력으로 하고 상기 현재 자리 큐비트를 출력으로 하는 제7 CNOT 게이트; 및상기 현재 자리 캐리 큐비트를 입력으로 하고 상기 현재 자리 큐비트를 출력으로 하는 제8 CNOT 게이트를 포함하는 양자 가산기
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9
제8항에 있어서,상기 제4 토폴리 게이트는 낮은 자리부터 높은 자리 순서로 연산되는 양자 가산기
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N자리(N은 2 이상의 자연수) 큐비트들에 N자리 클래식 비트들을 가산하는 양자 가산 방법에 있어서,최하위 캐리 큐비트를 '1'로 설정하는 단계;상기 큐비트들과 상기 클래식 비트들을 가산하여 최상위 캐리 큐비트를 산출하는 단계;상기 산출된 최상위 캐리 큐비트를 상기 최하위 캐리 큐비트로 재설정하는 단계; 및상기 설정된 최하위 캐리 큐비트를 적용하여 상기 큐비트들과 상기 클래식 비트들을 가산하여 결과 큐비트들을 출력하는 단계를 포함하는 양자 가산 방법
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