C2: Controlled-T

実行時間制限:3 秒

メモリ制限:512 MiB

配点:300点

問題文

クリフォードゲートと TT ゲート、CCXCCX ゲートのみを用いて

次式を満たすオラクル UU を、 33 量子ビットをもつ量子回路 qc\mathrm{qc} 上に実装せよ。

任意の量子状態 ∣ψ⟩2\ket{\psi}_{2} に対して

∣ψ⟩2∣0⟩→U(CT(0,1)⊗I)∣ψ⟩2∣0⟩\ket{\psi}_{2} \ket{0} \xrightarrow{U} (CT(0, 1) \otimes I) \ket{\psi}_{2} \ket{0}

ただし、CT(0,1)CT(0, 1) は 11 ビット目を制御ビット、22 ビット目を標的ビットとする制御 TT ゲートをあらわす。

制約

  • クリフォードゲートと TT ゲート、CCXCCX ゲートのみが利用できる。
  • 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() -> QuantumCircuit:
    qc = QuantumCircuit(3)
    # Write your code here:
 
    return qc

ヒント

開く
  • (CT(0,1)⊗I)∣ψ⟩2∣0⟩(CT(0, 1) \otimes I) \ket{\psi}_{2} \ket{0} は、単に CT(0,1)CT(0, 1) を ∣ψ⟩2\ket{\psi}_{2} に作用させることを意味します。

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