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_CombinedApplicationToQuantumRegister_IsValid()
{
QuantumGate quantumGate = new QuantumGate(QuantumGate.NotGate, QuantumGate.IdentityGate);
QuantumRegister quantumRegister = new QuantumRegister(Qubit.Zero, Qubit.One);
Assert.AreEqual(quantumGate * quantumRegister, new QuantumRegister(Qubit.One, Qubit.One));
}
public void QuantumGate_PhaseShiftGateFromPiOverTwo_IsValid()
{
Assert.IsTrue(QuantumGate.PhaseShiftGate(Math.PI / 2).AlmostEquals(new QuantumGate(new Complex[, ] {
{ 1, 0 },
{ 0, Complex.ImaginaryOne },
})));
}
double CountShipLive(int lives, int bombs)
{
double ones = 0;
double zeros = 0;
int trise = 102400;
for (int i = 0; i < trise; i++)
{
if (bombs > lives)
{
bombs = lives;
}
// QuantumRegisterVector zero = (QuantumRegisterVector) Qubit.Zero.QuantumRegister;
// QuantumRegisterVector one = QuantumGate.Rotation((double)bombs * Math.PI / (double)lives) * zero;
var zero = _producer.ProduceRegister(Qubit.Zero);
var one = _producer.ProduceRegister(QuantumGate.Rotation((double)bombs * Math.PI / (double)lives) * zero);
Random random = new Random();
one.Collapse(random);
if (one.GetValue() == 1)
{
ones++;
}
else
{
zeros++;
}
}
return(ones / (double)trise);
}
public void QuantumGate_ControlledGateFromNotGate_IsValid()
{
Assert.AreEqual(QuantumGate.ControlledGate(QuantumGate.NotGate), new QuantumGate(new Complex[, ] {
{ 1, 0, 0, 0 },
{ 0, 1, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 1 },
{ 0, 0, 1, 0 },
}));
}
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 QuantumGate_QuantumFourierTranform_IsValid()
{
// Start with unnormalized samples
Complex[] samples = new Complex[] { Complex.One, Complex.One + Complex.ImaginaryOne, Complex.ImaginaryOne, Complex.One - Complex.ImaginaryOne, Complex.One, Complex.Zero, Complex.ImaginaryOne, Complex.ImaginaryOne };
// Create a quantum register from samples
QuantumRegister quantumRegister = new QuantumRegister(samples);
// Get normalized samples
samples = quantumRegister.Vector.ToArray();
// Transform quantum register
quantumRegister = QuantumGate.QuantumFourierTransform(3) * quantumRegister;
// Transform samples independently using Math.NET
Fourier.Inverse(samples);
// Compare results
Assert.IsTrue(quantumRegister.AlmostEquals(new QuantumRegister(samples)));
}
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();
}
public void QuantumGate_ControlledGateFromControlledNotGate_ThrowsArgumentException()
{
QuantumGate quantumGate = QuantumGate.ControlledGate(QuantumGate.ControlledGate(QuantumGate.NotGate));
}
public CircuitModifiedEventArgs(QuantumGate gate, int qubitsNeeded)
{
Gate = gate;
QubitsNeeded = qubitsNeeded;
}
void addtocalc(int activeregisters, int maximumWEigh)
{
List <QuantumGate> allregs = new List <QuantumGate> {
};
int[] weightReG = new int[] { cR1, cR2, cR3, cR4, cR5, cR6, cR7, cR8, cR9, cR10, cR11 };//чтобы потом сравнить и добавить недостающие
int[] weighFinal = new int[] { };
for (int ia = 0; ia < maximumWEigh; ia++)
{
Array.Resize(ref weighFinal, weighFinal.Length + 1);
weighFinal[weighFinal.Length - 1] = weightReG[ia];
}
for (int ia = 0; ia < weighFinal.Length; ia++)
{
weighFinal[ia] = activeregisters;
}
foreach (int xps in xpos)
{
foreach (int yps in ypos) // по горизонтали
{
if (pictureBoxes.Count > 0)
{
foreach (PictureBox l in pictureBoxes)
{
if (l.Location.Y == yps && l.Location.X == xps) //если совпадает с координатами по вертикали и горизонтали с изначальным
{
for (int i = 0; i < xpos.Count; i++) //по количеству точек X массива
{
if (xps == xpos[i]) //по вертикали
{
for (int ix = 0; ix < gatsST.Count; ix++) //сверка вентилей ix - номер вентиля в списке
{
if (l.Name.IndexOf(gatsST[ix]) == 0)
{
weighFinal[i] -= gatsWeight[ix];
allregs.Add(gatsQG[ix]);
}
}
}
}
}
}
}
}
}
List <Qubit> flist = new List <Qubit> {
st1, st2, st3, st4, st5, st6
};
List <Qubit> slist = new List <Qubit> {
};
for (int i = 0; i < activeregisters; i++)
{
slist.Add(flist[i]);
}
QuantumRegister reg = new QuantumRegister(slist);
int ireg = 0;
foreach (int weight in weighFinal)
{
int igs = 0;
List <QuantumGate> fqg = new List <QuantumGate> {
};
for (int ih = ireg; ih < weight + ireg; ih++)
{
fqg.Add(allregs[ih]);
igs++;
}
ireg += igs;
QuantumGate gate = new QuantumGate(fqg);
reg = gate * reg;
}
textBoxResult.Text = reg.ToString();
}
/// <summary>
/// Initializes a new instance of the <see cref="ProgramCode"/> class.
/// </summary>
/// <param name="gate">The gate.</param>
/// <param name="bitIndex">Index of the bit.</param>
public ProgramCode(QuantumGate gate, params int[] bitIndex)
{
Gate = gate;
BitIndex = bitIndex;
}
/// <summary>
/// Adds the specified gate.
/// </summary>
/// <param name="gate">The gate.</param>
/// <param name="bitIndex">Index of the bit.</param>
public void Add(QuantumGate gate, params int[] bitIndex)
{
Codes.Add(new ProgramCode(gate, bitIndex));
}
public ConnectControlsEventArgs(QuantumGate parent, Rectangle <int> area) : base(area)
{
Parent = parent;
Subgates = new List <ControlGate>();
}
