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文档简介
量子计算QuantumComputingCalvinTang
179209347@量子相位估计(QuantumPhaseEstimation)
其中，λ
是特征向量∣𝜓⟩
的特征值。量子相位估计(QuantumPhaseEstimation)
二进制分数的表示计算基矢态的二进制表示
二进制分数的表示
量子相位估计
PhaseEstimationBlackbox∣𝜓⟩∣0⟩∣𝜓⟩相位估计目的
量子相位估计PhaseEstimationBlackbox∣𝜓⟩∣0⟩∣𝜓⟩
相位估计需要两个寄存器：
对经过这个黑箱之后，第二寄存器不发生变化。量子相位估计-寄存器
|0⟩
|0⟩
|0⟩
……
|0⟩
…
∣𝜓⟩
…
第2个寄存器
|
0⟩
|
2⟩
|
3⟩
|
4⟩
…
相位估计需要两个寄存器：|
1⟩
量子相位估计–相位估计线路执行步骤
|0⟩
|0⟩
|0⟩
……
|0⟩
…
∣𝜓⟩
…
第2个寄存器
|
0⟩
|
2⟩
|
3⟩
|
4⟩
…
相位估计算法的三个步骤：|
1⟩
相位估计–相位估计线路执行步骤
|0⟩
|0⟩
|0⟩
……
|0⟩
…
∣𝜓⟩
…
第2个寄存器|
0⟩
|
1⟩
相位估计–相位估计线路执行步骤
|0⟩
|0⟩
|0⟩
……
|0⟩
…
∣𝜓⟩
…
|
0⟩
|
1⟩
|
2⟩
相位估计–相位估计线路执行步骤
|0⟩
|0⟩
|0⟩
……
|0⟩
…
∣𝜓⟩
…
|𝜓0⟩
|𝜓1⟩
|𝜓2⟩
相位估计–相位估计线路执行步骤量子傅里叶变换直积形式
………
|
2⟩
|
3⟩
|
4⟩
…
相位估计–相位估计线路执行步骤
…
相位估计–相位估计线路执行步骤………
|
2⟩
|
3⟩
|
4⟩
…测量第一个寄存器：对辅助量子比特的基向量分别进行测量后可得到特征值的相位信息。
详细证明可以参考《QuantumComputationandQuantumInformation》第五章量子线路图程序实现的核心内容如下：importpyqpandaaspq
fromnumpyimportpi
defQPE(controlqlist,targetqlist,matrix):
circ=pq.QCircuit()
foriinrange(len(controlqlist)):
circ.insert(pq.H(controlqlist[i]))
foriinrange(len(controlqlist)):
circ.insert(controlUnitaryPower(targetqlist,controlqlist[controlqlist.size()\
-1-i],i,matrix))
circ.insert(pq.QFT(controlqlist).dagger())
returncirc图中的参数matrix是指需要估
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