使用numpython的CNOT量子门

Question

首先，我为我所犯的任何错误道歉，英语不是我的母语

好的，我必须在python中实现量子隐形传态，而不使用任何量子库，仅仅使用线性代数，我已经实现了一种获得Hadamard和PauliX的方法，我正在努力获得q1和q2之间的CNOT门，以及q0和q1之间的CNOT门，我还需要一种测量最终结果的方法，如图所示，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这个矩阵是什么，但我不知道得到这个矩阵的步骤，另外，我还需要实现cz门

Answer 1

我不知道你是否正在使用Qiskit。我从来没有用Numpy画过量子电路。Qiskit是一个用python进行量子编程的框架。我使用Qiskit创建这种类型的电路。以下是一个例子：

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：

在这里，我试图介绍Qiskit中所有最重要的门和功能。我希望你会觉得这很有用。如果有用，别忘了按向上投票按钮。快乐量子计算。：）