使用numpy的python上的CNOT量子门

Question

首先，我为我的错误道歉，英语不是我的母语长度。

好的，所以我必须在python中实现量子隐形传态而不使用任何量子库，只使用线性代数，我已经实现了一种方法来获得Hadamard和PauliX，我正在努力获得q1和q2之间的CNOT门和q0和q1之间的CNOT门，我还需要一种方法来测量最终的结果，如在图像中，我已经知道CNOT门是一个8*8矩阵，在另一篇文章中我可以看到那个矩阵是什么，但我不知道获得那个矩阵的步骤，也作为一个加号，我也需要实现cz门。

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Answer 1

我不知道您是否在使用Qiskit。我从来没有用过Numpy来画一个Qauntum电路。Qiskit是一个用python进行量子编程的框架。我使用Qiskit来创建这种类型的电路。下面是一个示例：

from qiskit import *
from qiskit.circuit import Gate

n = 3
qr = QuantumRegister(n, 'q')
an = QuantumRegister(1, 'ancilla')
cr = ClassicalRegister(1, 'c')

circuit = QuantumCircuit(an, qr, cr)

circuit.h(qr[2])
circuit.cx(qr[2], qr[1])
circuit.cx(qr[1], qr[0])
circuit.cz(qr[1], qr[2])
circuit.cy(qr[1], qr[2])
circuit.x(qr[1])
circuit.swap(qr[0], qr[1])
circuit.barrier(qr)
circuit.cu1("Pi", an[0], qr[1])
circuit.cu1("Pi/3", an[0], qr[0]) 
circuit.swap(qr[0], qr[1])
circuit.x(qr[1])
circuit.cx(qr[1], qr[0])
circuit.cx(qr[2], qr[1])
circuit.measure(qr[0], cr[0])

circuit.draw(output='mpl')

此代码将生成以下电路：

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在这里，我试图涵盖Qiskit中所有最重要的门和功能。我希望你会发现这一点很有用。如果有用，别忘了点击向上投票按钮。量子计算快乐。:)