July 2021
Beginner to intermediate
274 pages
7h 10m
Chinese
Content preview from 量子计算机编程：从入门到实践
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量子算术与逻辑
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示例代码
请在
http://oreilly-qc.github.io?p=5-3
上运行本示例。
示例
5-3
有趣的算术
// a += b * b
a.addSquared(b);
如图
5-10
所示，执行
a += b * b
将把
b
的平方值与
a
相加。
图
5-10
所示的电路通过重复加法来执行乘法运算，它以
b
中的量子比特为
条件。
对本例来说，可逆性是重要的考虑因素。如果天真地尝试实现
b = b * b
，很快就会发现
没有合适的可逆运算组合，这是因为总会丢失符号位。然而，实现
a += b * b
就可以了，
因为逆转它就会得到
a -= b * b
。
5.6
更多量子运算
现在我们已经有了量子版本的算术电路，可以尝试其他的一些玩法。
5.6.1
量子条件执行
在传统计算机上，如果设置了
if
语句，那么在进行条件判断后会执行逻辑。在判断期间，
CPU
将读取条件值并判断是否执行逻辑。对于
QPU
，由于一个值可能处于既被设置又不
被设置的叠加态，因此以该值为条件的运算可能既执行又不执行。我们可以在更高的层面
上运用这种思想，从而有条件地在叠加态下执行大量数字逻辑。
以图
5-11
为例，对应的程序如示例
5-4
所示。该程序使记为
b
的三量子比特寄存器自增，
但前提是另一个三量子比特寄存器
a
中的整数值处于一定的范围内。通过初始化
a
，使其
处于
|
1
⟩
和
|
5
⟩
的叠加态，最终使
b
处于既自增又不自增的叠加态。
图 5-11：条件执行
80
｜
第
5
章
示例代码
请在
http://oreilly-qc.github.io?p=5-4
上运行本示例。 ...