La porte de Toffoli (CCX, ou Controlled-Controlled-NOT) est une porte à trois qubits qui applique une porte X (NOT) sur le qubit cible uniquement lorsque les deux qubits de contrôle sont dans l'état |1⟩. Elle porte le nom de Tommaso Toffoli, qui l'a introduite en 1980. La porte de Toffoli est universelle pour le calcul réversible classique. Tout circuit booléen classique (AND, OR, NOT) peut être implémenté de manière réversible à l'aide de portes de Toffoli. Associée à la porte Hadamard, elle devient universelle pour le calcul quantique. Étant une opération à 3 qubits, les portes de Toffoli sont coûteuses sur le matériel réel : elles sont typiquement décomposées en 6 portes CNOT et plusieurs portes à un qubit lors de la transpilation. Les portes de Toffoli apparaissent fréquemment en arithmétique quantique, dans la construction d'oracles pour l'algorithme de Grover, et dans la simulation de fonctions classiques.
Termes associés
Porte Quantique
GatesUne opération unitaire qui transforme l'état d'un ou plusieurs qubits.
Porte CNOT
GatesControlled-NOT : une porte à deux qubits qui inverse le qubit cible lorsque le qubit de contrôle est |1⟩.
Opérateurs de Pauli
GatesLes portes fondamentales à un qubit X, Y, Z : formant la base de toutes les opérations quantiques.
Transpilation
HardwareLe processus de compilation d'un circuit quantique vers le jeu de portes natif et la connectivité de qubits d'un appareil spécifique.