QCoder Programming Contest 001

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A2: Generate Uniform Superposition State

実行時間制限：3 秒

メモリ制限：512 MiB

配点：200点

問題文

整数 $n$ が入力として与えられる。
ゼロ状態から一様重ね合わせ状態 $\ket{A}$ を作り出す操作を $n$ 量子ビットをもつ量子回路 $\mathrm{qc}$ 上に実装せよ。
一様重ね合わせ状態 $\ket{A}$ は次式で定義される。

\begin{align} \ket{A} &= \frac{1}{\sqrt{2^n}} \sum_{i=0}^{2^n-1} \ket{i} \nonumber\\ & = \frac{1}{\sqrt{2^n}} (\ket{\underbrace{0...0}_n} + ... + \ket{\underbrace{1...1}_n}) \nonumber \end{align}

制約

$1 \leq n \leq 10$
グローバル位相の変化は問わない。
提出されるコードは次のフォーマットにしたがうこと

from qiskit import QuantumCircuit
 
 
def solve(n: int) -> QuantumCircuit:
    qc = QuantumCircuit(n)
    # Write your code here:
 
    return qc

入力例

$n = 2$
実装された量子回路 $\mathrm{qc}$ は次式を満たす。

\ket{00} \xrightarrow{\mathrm{qc}} \frac{1}{\sqrt{4}} (\ket{00} + \ket{10} + \ket{01} + \ket{11})

ヒント

開く

次のようにして、量子回路 $\mathrm{qc}$ のすべての量子ビットに何らかの量子ゲート $g$ を作用させることができます。

qc.g(range(n))

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