QCoder Programming Contest 006

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A1: Correction

実行時間制限：3 秒

メモリ制限：512 MiB

配点：100点

問題文

0 以上 4 未満の整数 $k$ が入力として与えられる。

次の条件を満たすオラクル $E(k)$ を、 $3$ 量子ビットをもつ量子回路 $\mathrm{qc}$ 上に実装せよ。

\begin{aligned} E(0) &= I \otimes I \otimes I \\ E(1) &= X \otimes I \otimes I \\ E(2) &= I \otimes X \otimes I \\ E(3) &= I \otimes I \otimes X \end{aligned}

ただし、行列 $I$ は $2 \times 2$ の単位行列、 $X$ は $X$ ゲートを表す。

I = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix},\quad X = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}

制約

$0 \leq k < 4$
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
グローバル位相は問わない。
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(k: int) -> QuantumCircuit:
    qc = QuantumCircuit(3)
    # Write your code here:
 
    return qc

ヒント

開く

$E(1) = X \otimes I \otimes I$ は 1ビット目に $X$ ゲートを作用させる操作を意味します。
次のようにして、量子回路 $\mathrm{qc}$ の $i$ 番目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(i)

回路の構成例は Construct circuits - Qiskit を、利用可能な量子ゲートはどのような量子ゲートを使うことができますか？を参照してください。

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