public void Run()
{
int registerLength = 1; //кол-во кубитов. квантовый регистр это совокупность некоторого числа кубитов
//Подготовка начально состояния
QuantumRegister inputRegister = new QuantumRegister(0, registerLength); // Входной регистр
QuantumRegister outputRegister = new QuantumRegister(1, registerLength); // Выходной регистр
QuantumRegister fullRegister = new QuantumRegister(inputRegister, outputRegister); // Полный регистр (получается тензорным произведением)
//Console.WriteLine(inputRegister);
//Console.WriteLine(outputRegister);
//Console.WriteLine(fullRegister);
fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(2) * fullRegister; // преобразование адамара
Matrix <Complex> matrixOracle = MatrixOracle(registerLength); //Проектирование оракула
QuantumGate GateOracle = new QuantumGate(matrixOracle); //Получаем гейт (на основе matrixOracle)
fullRegister = GateOracle * fullRegister;
fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(2) * fullRegister; // преобразование адамара
//Console.WriteLine(fullRegister);
fullRegister.Collapse(this.Random);//измерение (наблюление) первого регистра
int inputRegesterValue = fullRegister.GetValue(0, registerLength);
FunctionDefinition(inputRegesterValue);
Console.ReadKey();
}
public void QuantumGate_HadamardGateOfLength2_IsValid()
{
Assert.IsTrue(QuantumGate.HadamardGateOfLength(2).AlmostEquals(new QuantumGate(new Complex[, ] {
{ 0.5, 0.5, 0.5, 0.5 },
{ 0.5, -0.5, 0.5, -0.5 },
{ 0.5, 0.5, -0.5, -0.5 },
{ 0.5, -0.5, -0.5, 0.5 },
})));
}
//квантовая часть
public int Period(int n, int a)
{
//1. Выбрать число m такое, чтобы m=2l
int registerLength = RegisterLength(n * n - 1);
//2. Подготовить два квантовых регистра, которые находятся в начальном состоянии |0⟩|0⟩.
QuantumRegister inputRegister = new QuantumRegister(0, registerLength); // первый регистр
QuantumRegister outputRegister = new QuantumRegister(0, registerLength); // второй регистр
//3. Применить преобразование Адамара к первому регистру.
inputRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(registerLength) * inputRegister;
//4. Применить унитарный оператор (оракул)
Matrix <Complex> modularExponentiationMatrix = ModularExponentiationMatrix(n, a, registerLength);
QuantumGate modularExponentiationGate = new QuantumGate(modularExponentiationMatrix);
QuantumRegister fullRegister = new QuantumRegister(inputRegister, outputRegister);
fullRegister = modularExponentiationGate * fullRegister;
//5. Применить обратное преобразование Фурье к первому регистру
QuantumGate quantumFourierMatrixPlusIdentity = new QuantumGate(QuantumGate.QuantumFourierTransform(registerLength), QuantumGate.IdentityGateOfLength(registerLength));
fullRegister = quantumFourierMatrixPlusIdentity * fullRegister;
//6. Измеряем первый регистр.
fullRegister.Collapse(this.Random);
int inputRegisterValue = fullRegister.GetValue(0, registerLength);
//7. Применить алгоритм цепных дробей
float ratio = (float)inputRegisterValue / (1 << registerLength);
int denominator = Denominator(ratio, n);
//8. 9. Убедится, что . Если да, значит rʹ=r, алгоритм завершается. В противном случае выполнить предыдущий шаг с кратным rʹ.
for (int period = denominator; period < n; period += denominator)
{
//if (ShorsAlgorithm.IntPow(a, period) % n == 1)
if (ModIntPow(a, period, n) == 1)
{
return(period); ////////
}
}
// 10. В противном случае вернуться ко второму шагу.
return(this.Period(n, a));
}
public void Run()
{
int registerLength = 3;//кол-во кубитов.
//registerLength = Int32.Parse(Console.ReadLine());
QuantumRegister fullRegister = new QuantumRegister(0, registerLength); // Полный регистр
fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(registerLength) * fullRegister; // преобразование адамара
Matrix <Complex> matrixOracle = MatrixOracle(registerLength); //Проектирование оракула
QuantumGate GateOracle = new QuantumGate(matrixOracle); //Получаем гейт (на основе matrixOracle)
Matrix <Complex> matrixPhaseInverse = PhaseInverse(registerLength);
QuantumGate GatePhaseInverse = new QuantumGate(matrixPhaseInverse);
///////////////
for (int count = 2; count > 0; count--)
{
// Console.WriteLine(1);
fullRegister = GateOracle * fullRegister;
//Console.WriteLine(fullRegister);
//fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(registerLength) * fullRegister;
//Console.WriteLine(fullRegister);
fullRegister = GatePhaseInverse * fullRegister;
//Console.WriteLine(GatePhaseInverse);
//fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(registerLength) * fullRegister;
}
//fullRegister = QuantumGate.HadamardGateOfLength(registerLength) * fullRegister;
//Console.WriteLine(fullRegister);
fullRegister.Collapse(this.Random);//измерение (наблюление)
int RegisterValue = fullRegister.GetValue(0, registerLength);
string BinaryRegisterValue = Convert.ToString(RegisterValue, 2);
Console.WriteLine(BinaryRegisterValue);
Console.ReadKey();
}
