كيو شارب

// حقوق الطبع والنشر © لشركة مايكروسوفت. // مرخص بموجب ترخيص MIT.namespace Microsoft.Quantum.Canon { open Microsoft.Quantum.Intrinsic ; open Microsoft.Quantum.Arithmetic ; open Microsoft.Quantum.Arrays ; open Microsoft.Quantum.Diagnostics ; open Microsoft.Quantum.Math ; }​​​/// # ملخص /// يطبق عملية وحدوية متحكم بها ضربيًا $U$، والتي بدورها تطبق عملية وحدوية $V_j$ عند التحكم بها بواسطة حالة عددية مكونة من n كيوبت $\ket{j}$. /// /// $U = \sum^{N-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$. /// /// # المدخلات /// ## مولد العمليات الوحدوية /// مجموعة حيث العنصر الأول `Int` هو عدد العمليات الوحدوية $N$، /// والعنصر الثاني `(Int -> ('T => () is Adj + Ctl))` /// دالة تأخذ عددًا صحيحًا $j$ في $[0,N-1]$ وتُخرج العملية الوحدوية $V_j$. /// /// ## فهرس /// سجل تحكم مكون من n كيوبت يقوم بتشفير الحالات العددية $\ket{j}$ بتنسيق little-endian. /// /// ## الهدف /// سجل كيوبت عام يعمل عليه $V_j$. /// /// # ملاحظات /// سيتم إضافة عناصر الوحدة إلى `coefficients` إذا /// تم تحديد عدد أقل من $2^n$. يستخدم هذا التنفيذ /// $n-1$ كيوبت مساعد. /// /// # المراجع /// - [ *Andrew M. Childs, Dmitri Maslov, Yunseong Nam, Neil J. Ross, Yuan Su*, /// arXiv:1711.10980](https://arxiv.org/abs/1711.10980) operation MultiplexOperationsFromGenerator < ' T >( unitaryGenerator : ( Int , ( Int -> ( ' T => Unit is Adj + Ctl ))), index : LittleEndian , target : ' T ) : Unit is Ctl + Adj { let ( nUnitaries , unitaryFunction ) = unitaryGenerator ; let unitaryGeneratorWithOffset = ( nUnitaries , 0 , unitaryFunction ); if Length ( index !) == 0 { fail "فشلت عملية MultiplexOperations. يجب أن يكون عدد الكيوبتات في الفهرس أكبر من 0." } إذا كان عدد الوحدات أكبر من صفر { دع auxiliary = [] ; Adjoint MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( unitaryGeneratorWithOffset , auxiliary , index , target); } }/// # ملخص /// خطوة تنفيذ `MultiplexOperationsFromGenerator`. /// # انظر أيضًا /// - Microsoft.Quantum.Canon.MultiplexOperationsFromGenerator عملية داخلية MultiplexOperationsFromGeneratorImpl < ' T >( unitaryGenerator : ( Int , Int , ( Int -> ( ' T => Unit is Adj + Ctl ))), auxiliary : Qubit [] , index : LittleEndian , target : ' T ) : Unit { body (...) { let nIndex = Length ( index !); let nStates = 2 ^ nIndex ;let ( nUnitaries , unitaryOffset , unitaryFunction ) = unitaryGenerator ;let nUnitariesLeft = MinI ( nUnitaries , nStates / 2 ); let nUnitariesRight = MinI ( nUnitaries , nStates );let leftUnitaries = ( nUnitariesLeft , unitaryOffset , unitaryFunction ); let rightUnitaries = ( nUnitariesRight - nUnitariesLeft , unitaryOffset + nUnitariesLeft , unitaryFunction );let newControls = LittleEndian ( Most ( index !));إذا كان عدد الوحدات أكبر من صفر { إذا كان طول ( المساعد ) يساوي 1 وعدد الفهارس يساوي صفر { // حالة الإنهاء( Controlled Adjoint ( unitaryFunction ( unitaryOffset )))( auxiliary , target ); } elif Length ( auxiliary ) == 0 and nIndex >= 1 { // حالة البداية let newauxiliary = Tail ( index !); if nUnitariesRight > 0 { MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( rightUnitaries , [ newauxiliary ], newControls , target ); } within { X ( newauxiliary ); } apply { MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( leftUnitaries , [ newauxiliary ], newControls , target ); } } else { // استدعاء ذاتي يقلل nIndex بمقدار 1 ويضبط Length(auxiliary) إلى 1. let controls = [ Tail ( index !)] + auxiliary ; use newauxiliary = Qubit () ; استخدم `andauxiliary = Qubit [ MaxI ( 0 , Length ( controls ) - 2 )]`؛ ضمن { ` ApplyAndChain ( andauxiliary , controls , newauxiliary ); ` } ` apply { if nUnitariesRight > 0 { MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( rightUnitaries , [ newauxiliary ], newControls , target ); ` } ضمن { ( Controled X )( auxiliary , newauxiliary ); ` } ` apply { MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( leftUnitaries , [ newauxiliary ], newControls , target ); ` }} } } } adjoint auto ; controlled ( controlRegister , ...) { MultiplexOperationsFromGeneratorImpl ( unitaryGenerator , auxiliary + controlRegister , index , target ); } adjoint controlled auto ; }/// # ملخص /// يطبق عملية وحدوية متعددة التحكم $U$ تُطبق عملية وحدوية $V_j$ عند التحكم بها بواسطة حالة عددية مكونة من n كيوبت $\ket{j}$. /// /// $U = \sum^{N-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$. /// /// # المدخلات /// ## مولد العمليات الوحدوية /// مجموعة حيث العنصر الأول `Int` هو عدد العمليات الوحدوية $N$، /// والعنصر الثاني `(Int -> ('T => () is Adj + Ctl))` /// دالة تأخذ عددًا صحيحًا $j$ في $[0,N-1]$ وتُخرج العملية الوحدوية $V_j$. /// /// ## فهرس /// سجل تحكم مكون من n كيوبت يُشفّر الحالات العددية $\ket{j}$ بتنسيق little-endian. /// /// ## الهدف /// سجل كيوبت عام يعمل عليه $V_j$. /// /// # ملاحظات /// سيتم إضافة عناصر الوحدة إلى `coefficients` إذا /// تم تحديد عدد أقل من $2^n$. يتم تنفيذ هذا الإصدار /// مباشرةً عن طريق التكرار عبر عوامل التشغيل الوحدوية التي يتم التحكم فيها بـ n. عملية MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator < ' T >( unitaryGenerator : ( Int , ( Int -> ( ' T => Unit is Adj + Ctl ))), index : LittleEndian , target : ' T ) : Unit is Adj + Ctl { let nIndex = Length ( index !); let nStates = 2 ^ nIndex ; let ( nUnitaries , unitaryFunction ) = unitaryGenerator ; for idxOp in 0 .. MinI ( nStates , nUnitaries ) - 1 { ( ControlledOnInt ( idxOp , unitaryFunction ( idxOp )))( index !, target ); } }/// # ملخص /// تُعيد عملية وحدوية مُتحكَّم بها ضربيًا $U$ تُطبِّق عملية وحدوية $V_j$ عند تحكُّمها بواسطة حالة عددية من n-كيوبت $\ket{j}$. /// /// $U = \sum^{2^n-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$. /// /// # المدخلات /// ## مولد_الوحدات /// مجموعة حيث العنصر الأول `Int` هو عدد العمليات الوحدوية $N$، /// والعنصر الثاني `(Int -> ('T => () is Adj + Ctl))` /// دالة تأخذ عددًا صحيحًا $j$ في $[0,N-1]$ وتُخرج العملية الوحدوية $V_j$. /// /// # المخرجات /// عملية وحدوية مُتحكَّم بها ضربيًا $U$ تُطبِّق العمليات الوحدوية /// الموصوفة بواسطة `مولد_الوحدات`. /// /// # انظر أيضًا /// - Microsoft.Quantum.Canon.MultiplexOperationsFromGenerator function MultiplexerFromGenerator ( unitaryGenerator : ( Int , ( Int -> ( Qubit [] => Unit is Adj + Ctl )))) : (( LittleEndian , Qubit [] ) => Unit is Adj + Ctl ) { return MultiplexOperationsFromGenerator ( unitaryGenerator , _, _); }/// # ملخص /// تُعيد عملية وحدوية مُتحكَّم بها ضربيًا $U$ تُطبِّق عملية وحدوية $V_j$ عند تحكُّمها بواسطة حالة عددية من n-كيوبت $\ket{j}$. /// /// $U = \sum^{2^n-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$. /// /// # المدخلات /// ## مولد_الوحدات /// مجموعة حيث العنصر الأول `Int` هو عدد العمليات الوحدوية $N$، /// والعنصر الثاني `(Int -> ('T => () is Adj + Ctl))` /// دالة تأخذ عددًا صحيحًا $j$ في $[0,N-1]$ وتُخرج العملية الوحدوية $V_j$. /// /// # المخرجات /// عملية وحدوية مُتحكَّم بها ضربيًا $U$ تُطبِّق العمليات الوحدوية /// الموصوفة بواسطة `مولد_الوحدات`. /// /// # انظر أيضًا /// - Microsoft.Quantum.Canon.MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator function MultiplexerBruteForceFromGenerator ( unitaryGenerator : ( Int , ( Int -> ( Qubit [] => Unit is Adj + Ctl )))) : (( LittleEndian , Qubit [] ) => Unit is Adj + Ctl ) { return MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator ( unitaryGenerator , _, _); }/// # ملخص /// يحسب سلسلة من بوابات AND /// /// # الوصف /// يجب تحديد الكيوبتات المساعدة لحساب النتائج المؤقتة بشكل صريح. /// طول هذا السجل هو `Length(ctrlRegister) - 2`، إذا كان هناك عنصران تحكم على الأقل ///، وإلا فإن الطول هو 0. العملية الداخلية ApplyAndChain ( auxRegister : Qubit [] , ctrlRegister : Qubit [] , target : Qubit ) : Unit is Adj { if Length ( ctrlRegister ) == 0 { X ( target ); } elif Length ( ctrlRegister ) == 1 { CNOT ( Head ( ctrlRegister ), target ); } else { EqualityFactI ( Length ( auxRegister ), Length ( ctrlRegister )); let controls1 = ctrlRegister [ 0 .. 0 ] + auxRegister ; let controls2 = Rest ( ctrlRegister ); let targets = auxRegister + [ target ]; ApplyToEachA ( ApplyAnd , Zipped3 ( controls1 , controls2 , targets )); } } }