La puerta de Toffoli (CCX o Controlled-Controlled-NOT) es una puerta de tres qubits que aplica una puerta X (NOT) al qubit objetivo solo cuando ambos qubits de control están en el estado |1⟩. Recibe su nombre de Tommaso Toffoli, quien la introdujo en 1980. La puerta de Toffoli es universal para la computación reversible clásica: cualquier circuito booleano clásico (AND, OR, NOT) puede implementarse de forma reversible utilizando puertas de Toffoli. Combinada con la puerta de Hadamard, se vuelve universal para la computación cuántica. Dado que es una operación de 3 qubits, las puertas de Toffoli son costosas en hardware real: normalmente se descomponen en 6 puertas CNOT y varias puertas de un solo qubit durante la transpilación. Las puertas de Toffoli aparecen con frecuencia en la aritmética cuántica, la construcción de oráculos para el algoritmo de Grover y la simulación de funciones clásicas.
Términos relacionados
Puerta Cuántica
GatesUna operación unitaria que transforma el estado de uno o más qubits.
Puerta CNOT
GatesControlled-NOT (NOT controlada): una puerta de dos qubits que invierte el qubit objetivo cuando el qubit de control es |1⟩.
Operadores de Pauli
GatesLas puertas fundamentales de un solo qubit X, Y, Z, que forman la base de todas las operaciones cuánticas.
Transpilación
HardwareEl proceso de compilar un circuito cuántico al conjunto de puertas nativas y a la conectividad de qubits de un dispositivo específico.