C5: Modular Arithmetic IV

問題文

整数 $n$, $m$ と互いに素な正の整数 $a$, $L$ が入力として与えられる。

ゼロ状態から重ね合わせ状態 $\ket{A}$ を作り出す操作を $n + 2m + 1$ 量子ビットをもつ量子回路 $\mathrm{qc}$ 上に実装せよ。

重ね合わせ状態 $\ket{A}$ は次式で定義される。

制約

• $1 \leq n \leq 5$
• $1 \leq m \leq 5$
• $1 \leq a < L \leq 2^m$
• グローバル位相 は問わない。
• 整数は リトルエンディアン にしたがってエンコードすること
• 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, QuantumRegister
 
 
def solve(n: int, m: int, a: int, L: int) -> QuantumCircuit:
    x, y = QuantumRegister(n), QuantumRegister(2 * m + 1)
    qc = QuantumCircuit(x, y)
    # Write your code here:
 
    return qc