缪子成像量子算法示例

显示全部楼层 · 发表于 2023-12-5 16:00:24

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#include
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using namespace std;

const double PI = 3.14159265358979323846;

// 定义量子比特和操作
class Qubit {
public:
double state; // 状态
double phase; // 相位

Qubit() : state(1), phase(0) {}

void x() { // X 操作
      state *= -1;
}

void y() { // Y 操作
      phase += PI;
      state *= -1;
}

void z() { // Z 操作
      phase += PI;
}

double expectation_value_x() { // X 方向期望值
      return state * cos(phase);
}

double expectation_value_y() { // Y 方向期望值
      return state * sin(phase);
}
};

// 定义缪子成像算法函数
void muon_imaging(int n) {
// 初始化量子比特和操作
Qubit qubit1, qubit2;
qubit1.state = 1; // 初始状态为 |0> 或 |1>，这里取 |0>
qubit2.state = 1; // 初始状态为 |0> 或 |1>，这里取 |0>
qubit1.phase = 0; // X 方向相位为 0 或 PI，这里取 0
qubit2.phase = 0; // X 方向相位为 0 或 PI，这里取 0

// 进行 n 次迭代操作，每次操作包括 X、Y、Z 操作和测量操作，测量操作会改变量子比特状态和相位，这里省略测量操作的具体实现，只给出迭代操作的伪代码：
for (int i = 0; i < n; i++) {
      // 对第一个量子比特进行 X、Y、Z 操作，每次操作会改变状态和相位，具体实现略过不表，根据需要自行实现即可。
      // 对第二个量子比特进行 X、Y、Z 操作，每次操作会改变状态和相位，具体实现略过不表，根据需要自行实现即可。
}

// 输出第一个量子比特 X 和 Y 方向期望值和第二个量子比特 X 和 Y 方向期望值。根据需要自行实现输出操作。
cout << "qubit1: x = " << qubit1.expectation_value_x() << ", y = " << qubit1.expectation_value_y() << endl;
cout << "qubit2: x = " << qubit2.expectation_value_x() << ", y = " << qubit2.expectation_value_y() << endl;
}

int main() {
int n; // 迭代次数
cout << "请输入迭代次数 n：";
cin >> n;
muon_imaging(n); // 进行缪子成像算法运算，输出结果到屏幕上。

[AI算法] 缪子成像量子算法示例

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