больше кодовввв

task8/qft.py

@@ -0,0 +1,69 @@
+"""
+Реализация Квантового Преобразования Фурье (QFT) для произвольного числа кубитов n.
+"""
+
+import cirq
+import numpy as np
+
+
+# === Функция построения схемы QFT ===
+def qft_circuit(n: int) -> cirq.Circuit:
+    """Создаёт схему квантового преобразования Фурье (QFT) для n кубитов."""
+    qubits = [cirq.LineQubit(i) for i in range(n)]
+    circuit = cirq.Circuit()
+
+    # Для каждого кубита применяем Hadamard и контролируемые фазовые повороты
+    for i in range(n):
+        circuit.append(cirq.H(qubits[i]))
+        for j in range(i + 1, n):
+            angle = 1 / (2 ** (j - i))
+            circuit.append(cirq.CZ(qubits[j], qubits[i]) ** angle)
+
+    # После всех поворотов меняем порядок кубитов на обратный
+    for i in range(n // 2):
+        circuit.append(cirq.SWAP(qubits[i], qubits[n - i - 1]))
+
+    return circuit
+
+
+# === Главная функция ===
+def main():
+    n = 4  # число кубитов
+    input_state_str = "0111"
+
+    print(f"=== Квантовое преобразование Фурье (QFT) для {n} кубитов ===")
+    print(f"Исходное состояние: |{input_state_str}>")
+
+    # --- Создаём кубиты ---
+    qubits = [cirq.LineQubit(i) for i in range(n)]
+    circuit = cirq.Circuit()
+
+    # Переводим строку в установку нужных кубитов в |1>
+    for i, bit in enumerate(
+        reversed(input_state_str)
+    ):  # reversed, чтобы младший бит был справа
+        if bit == "1":
+            circuit.append(cirq.X(qubits[i]))  # применяем оператор X (NOT)
+
+    # --- Добавляем саму QFT ---
+    circuit += qft_circuit(n)
+
+    print("\nСхема:")
+    print(circuit)
+
+    # --- Симуляция ---
+    simulator = cirq.Simulator()
+    result = simulator.simulate(circuit)
+    state = result.final_state_vector
+
+    # --- Вычисляем  фазы ---
+    phases = np.angle(state)
+
+    print("\n=== Результирующее состояние (амплитуды и фазы) ===")
+    for i, (amp, phi) in enumerate(zip(state, phases)):
+        if abs(amp) > 1e-9:  # пропускаем элементы с амплитудой близкой к 0
+            print(f"|{i:0{n}b}>: amp={abs(amp):.3f}, phase={phi:.3f} rad")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()