PYTHON ВОЛНОВОЙ АЛГОРИТМ

Волновой алгоритм - это один из подходов к решению задач квантовой механики с использованием квантовых вычислений. В Python для создания квантовых программ используется библиотека qiskit. С ее помощью можно создавать квантовые цепочки и программы, которые могут выполнять волновой алгоритм.

Идея волнового алгоритма заключается в использовании квантового базиса состояний, состоящего из "начального" и "конечного" состояний. В начальный момент времени волновая функция находится в начальном состоянии и развивается во времени, которое можно рассчитать с помощью уравнения Шредингера. В конечный момент времени волновая функция находится в конечном состоянии, которое может быть интерпретировано как решение задачи, которую мы хотим решить.

from qiskit import QuantumCircuit, ClassicalRegister, QuantumRegisterfrom qiskit import BasicAer, executeimport numpy as npq = QuantumRegister(2, 'q')c = ClassicalRegister(2, 'c')qc = QuantumCircuit(q, c)qc.x(q[0])qc.cx(q[0],q[1])qc.barrier(q)qc.measure(q,c)backend = BasicAer.get_backend('qasm_simulator')job = execute(qc, backend=backend, shots=1024)result = job.result()counts = result.get_counts(qc)print(counts)

Это пример кода на Python для создания квантовой цепочки, которая выполняет волновой алгоритм на двух кубитах. В начале мы создаем квантовый регистр из двух кубитов и классический регистр из двух битов. Затем мы создаем квантовую цепочку, которая выполняет операцию Pauli X на первом кубите и операцию CNOT между первым и вторым кубитами. Далее мы добавляем барьер (для наглядности) и измеряем значения кубитов.

После этого мы запускаем нашу программу на симуляторе, который симулирует квантовые вычисления, и получаем результаты выполнения квантовой программы. В нашем случае мы ждем два возможных значения: "00" и "11", что соответствует начальному и конечному состояниям соответственно.