Q 샤프

// 저작권 (c) Microsoft Corporation. // MIT 라이센스에 따라 라이센스 부여.  네임스페이스 마이크로소프트양자.캐논 {     개방된 마이크로소프트.양자.내재가 있는;     개방된 마이크로소프트.양자.산술;     개방된 마이크로소프트.양자.배열;     개방된 마이크로소프트.양자.진단;     개방된 마이크로소프트.양자.수학;      /// # 요약     /// a를 적용하는 다중 제어 단일 군사 작전 $U$ 적용     /// n-qubit number state $\ket{j}$로 제어되는 경우 $V_j$ 단수.     ///     /// $U = \sum^{N-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$.     ///     /// # 입력     /// ## 유니터리제너레이터     /// 첫 번째 요소인 "Int"가 단위의 수 $N$인 튜플,     /// 및 두 번째 원소 '(Int -> ()는 Adj + Ctl)'이다.     ////는 $[0,N-1]$의 정수 $j$을(를) 가져가고 유니트리얼을 출력하는 함수다.     /// 운영 비용 $V_j$.     ///     /// ## 지수     /// $n$-qubit 제어 레지스터(번호 상태: $\ket{j}$)     /// 리틀엔디안 형식.     ///     ///## 표적     /// $V_j$이(가) 작용하는 일반 쿼비트 레지스터.     ///     /// # 발언     /// "message"는 다음과 같은 경우 ID 요소로 패딩된다.     /// $2^n$ 미만이 지정된다.이 구현에서는 다음을 사용한다.     /// $n-1$ 보조 쿼트.     ///     /// # 참고 자료     /// - [ *앤드류 M.차일드, 드미트리 마슬로프, 윤성남, 닐 로스, 위안수*,     /// arXiv:1711.10980](https://arxiv.org/abs/1711.10980)     작전 MultiplexOperationsFromGenerator<'T>(유니터리제너레이터 : (인트, (인트 -> ('T => 구성 단위 이다 보조 + Ctl))), 색인을 달다: 리틀엔디안, 표적으로 삼다: 'T) : 구성 단위 이다 Ctl + 보조 {         하게 하다 (엔유니터리, 유니터리 기능) = 유니터리제너레이터;         하게 하다 유니터리제너레이터위드오프셋 = (엔유니터리, 0, 유니터리 기능);         만일 길이(색인을 달다!) == 0 {             실패하다 "멀티플렉스 오퍼레이션이 실패했어.인덱스 큐비트 수는 0보다 커야 한다.";         }         만일 엔유니터리 > 0 {             하게 하다 보조의 = [];             조정 생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(유니터리제너레이터위드오프셋, 보조의, 색인을 달다, 표적으로 삼다);         }     }      /// # 요약     /// "MultiplexOperationsFromGenerator"의 실행 단계.     /// # 참고     /// - Microsoft.양자.캐논.MultiplexOperationsFromGenerator     내부의 작전 생성기IMpl의 멀티플렉스 작동<'T>(유니터리제너레이터 : (인트, 인트, (인트 -> ('T => 구성 단위 이다 보조 + Ctl))), 보조의: 큐빗[], 색인을 달다: 리틀엔디안, 표적으로 삼다: 'T)     : 구성 단위 {         보디 (...) {             하게 하다 n색인덱스 = 길이(색인을 달다!);             하게 하다 n스타테스 = 2^n색인덱스;              하게 하다 (엔유니터리, 유니터리오프셋, 유니터리 기능) = 유니터리제너레이터;              하게 하다 엔유니터리 레프트 = 미니(엔유니터리, n스타테스 / 2);             하게 하다 nunitariesRight = 미니(엔유니터리, n스타테스);              하게 하다 레프트유니터리 = (엔유니터리 레프트, 유니터리오프셋, 유니터리 기능);             하게 하다 우익단체 = (nunitariesRight - 엔유니터리 레프트, 유니터리오프셋 + 엔유니터리 레프트, 유니터리 기능);              하게 하다 뉴컨트롤스 = 리틀엔디안(대부분(색인을 달다!));              만일 엔유니터리 > 0 {                 만일 길이(보조의) == 1 그리고 n색인덱스 == 0 {                     // 종료 사례                      (통제된 조정 (유니터리 기능(유니터리오프셋)))(보조의, 표적으로 삼다);                 } 엘리프 길이(보조의) == 0 그리고 n색인덱스 >= 1 {                     // 사례 시작                     하게 하다 신조의 = 꼬리(색인을 달다!);                     만일 nunitariesRight > 0 {                         생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(우익단체, [신조의], 뉴컨트롤스, 표적으로 삼다);                     }                     안쪽에 {                         X(신조의);                     } 신청하다 {                         생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(레프트유니터리, [신조의], 뉴컨트롤스, 표적으로 삼다);                     }                 } 다른 {                     // nIndex를 1로 줄이고 Length(보조)를 1로 설정하는 재귀                     하게 하다 통제를 하다 = [꼬리(색인을 달다!)] + 보조의;                     사용하다 신조의 = 큐빗();                     사용하다 부도의 = 큐빗[맥시(0, 길이(통제를 하다) - 2)];                     안쪽에 {                         ApplyAndChain(부도의, 통제를 하다, 신조의);                     } 신청하다 {                         만일 nunitariesRight > 0 {                             생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(우익단체, [신조의], 뉴컨트롤스, 표적으로 삼다);                         }                         안쪽에 {                             (통제된 X)(보조의, 신조의);                         } 신청하다 {                             생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(레프트유니터리, [신조의], 뉴컨트롤스, 표적으로 삼다);                         }                     }                 }             }         }         연관을 짓다 자동차로;         통제의 (controlRegister, ...) {             생성기IMpl의 멀티플렉스 작동(유니터리제너레이터, 보조의 + controlRegister, 색인을 달다, 표적으로 삼다);         }         연관을 짓다 통제의 자동차로;     }      /// # 요약     /// a를 적용하는 복수 제어 단일 군사 작전 $U$ 적용)     /// n-qubit number state $\ket{j}$로 제어되는 경우 $V_j$ 단수.     ///     /// $U = \sum^{N-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$.     ///     /// # 입력     /// ## 유니터리제너레이터     /// 첫 번째 요소인 "Int"가 단위의 수 $N$인 튜플,     /// 및 두 번째 원소 '(Int -> ()는 Adj + Ctl)'이다.     ////는 $[0,N-1]$의 정수 $j$을(를) 가져가고 유니트리얼을 출력하는 함수다.     /// 운영 비용 $V_j$.     ///     /// ## 지수     /// $n$-qubit 제어 레지스터(번호 상태: $\ket{j}$)     /// 리틀엔디안 형식.     ///     ///## 표적     /// $V_j$이(가) 작용하는 일반 쿼비트 레지스터.     ///     /// # 발언     /// "message"는 다음과 같은 경우 ID 요소로 패딩된다.     /// $2^n$ 미만이 지정된다.이 버전이 구현됨     /// n-제어 유니터리 운영자를 통해 직접 루프 방식으로.     작전 MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator<'T>(유니터리제너레이터 : (인트, (인트 -> ('T => 구성 단위 이다 보조 + Ctl))), 색인을 달다: 리틀엔디안, 표적으로 삼다: 'T)     : 구성 단위 이다 보조 + Ctl {         하게 하다 n색인덱스 = 길이(색인을 달다!);         하게 하다 n스타테스 = 2^n색인덱스;         하게 하다 (엔유니터리, 유니터리 기능) = 유니터리제너레이터;         을 위해 idxOp 에 0..미니(n스타테스,엔유니터리) - 1 {             (컨트롤드온인트(idxOp, 유니터리 기능(idxOp)))(색인을 달다!, 표적으로 삼다);         }     }      /// # 요약     /// a를 적용하는 다중 제어 단일 군사 작전 $U$ 반환     /// n-qubit number state $\ket{j}$로 제어되는 경우 $V_j$ 단수.     ///     /// $U = \sum^{2^n-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$.     ///     /// # 입력     /// ## 유니터리제너레이터     /// 첫 번째 요소인 "Int"가 단위의 수 $N$인 튜플,     /// 및 두 번째 원소 '(Int -> ()는 Adj + Ctl)'이다.     ////는 $[0,N-1]$의 정수 $j$을(를) 가져가고 유니트리얼을 출력하는 함수다.     /// 운영 비용 $V_j$.     ///     /// # 출력     /// 단위군을 적용하는 다중 통제 단일 군사 작전 $U$     /// "유니멀티제너레이터"가 기술한다.     ///     /// # 참고     /// - Microsoft.양자.캐논.MultiplexOperationsFromGenerator     기능을 하다 멀티플렉서FromGenerator(유니터리제너레이터 : (인트, (인트 -> (큐빗[] => 구성 단위 이다 보조 + Ctl)))) : ((리틀엔디안, 큐빗[]) => 구성 단위 이다 보조 + Ctl) {         돌아오다 MultiplexOperationsFromGenerator(유니터리제너레이터, _, _);     }      /// # 요약     /// a를 적용하는 다중 제어 단일 군사 작전 $U$ 반환     /// n-qubit number state $\ket{j}$로 제어되는 경우 $V_j$ 단수.     ///     /// $U = \sum^{2^n-1}_{j=0}\ket{j}\bra{j}\otimes V_j$.     ///     /// # 입력     /// ## 유니터리제너레이터     /// 첫 번째 요소인 "Int"가 단위의 수 $N$인 튜플,     /// 및 두 번째 원소 '(Int -> ()는 Adj + Ctl)'이다.     ////는 $[0,N-1]$의 정수 $j$을(를) 가져가고 유니트리얼을 출력하는 함수다.     /// 운영 비용 $V_j$.     ///     /// # 출력     /// 단위군을 적용하는 다중 통제 단일 군사 작전 $U$     /// "유니멀티제너레이터"가 기술한다.     ///     /// # 참고     /// - Microsoft.양자.Canon.MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator     기능을 하다 멀티플렉서BruteForceFromGenerator(유니터리제너레이터 : (인트, (인트 -> (큐빗[] => 구성 단위 이다 보조 + Ctl)))) : ((리틀엔디안, 큐빗[]) => 구성 단위 이다 보조 + Ctl) {         돌아오다 MultiplexOperationsBruteForceFromGenerator(유니터리제너레이터, _, _);     }      /// # 요약     /// AND 게이트 체인 계산     ///     /// # 설명     /// 임시 결과를 계산하기 위한 보조 쿼트를 명시적으로 지정해야 한다.     /// 해당 레지스터의 길이는 "Length(ctrlRegister) - 2"이다.     /// 두 개의 조정기, 그렇지 않으면 길이가 0이다.     내부의 작전 ApplyAndChain(등록 : 큐빗[], ctrlRegister : 큐빗[], 표적으로 삼다 : 큐빗)     : 구성 단위 이다 보조 {         만일 길이(ctrlRegister) == 0 {             X(표적으로 삼다);         } 엘리프 길이(ctrlRegister) == 1 {             CONT(머리(ctrlRegister), 표적으로 삼다);         } 다른 {             EqualityFacti(길이(등록), 길이(ctrlRegister) - 2, "예상치 않은 보조 쿼트 수");             하게 하다 컨트롤1 = ctrlRegister[0..0] + 등록;             하게 하다 컨트롤2 = 쉬다(ctrlRegister);             하게 하다 목표물 = 등록 + [표적으로 삼다];             ApplyToEkelA(ApplyAnd, 지피프3(컨트롤1, 컨트롤2, 목표물));         }     } }