一个非常简单的量子程序将是什么样？

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看完“ 第一个可编程量子光子芯片 ”。我想知道用于使用量子纠缠的计算机的软件是什么样的。

是否有用于特定量子编程的代码示例？喜欢伪代码还是高级语言？具体来说，什么是可用于创建贝尔状态最短的程序从初始化为一个状态开始同时使用模拟和IBM的一个量子经验处理器，如ibmqx4？

| ψ ⟩ = \frac{1个}{\sqrt{2}} （ | 00 ⟩ + | 11 ⟩ ）

$\left|\psi\right> = \frac{1}{\sqrt 2} \left(\left|00\right> + \left|11\right> \right)$

| ψ_{0} ⟩ = | 00 ⟩

$\left|\psi_0\right> = \left|00\right>$

使概念从传统编程跃入纠缠并非易事。

我也找到了C的libquantum。

simulation ibm-q-experience programming

— DIDIx13
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假设您正在考虑基于门的量子计算机，则产生一个被标记状态的最简单方法是产生一个贝尔状态。以下电路显示了贝尔状态。 $\left| \Phi^+ \right>$

$\left| \psi_0 \right>$ $\left| \psi_1 \right>$ $\left| \psi_2 \right>$

$\left| \psi_0 \right>$

| ψ_{0} ⟩ = | 00 ⟩

$\left| \psi_0 \right> = \left | 0 0 \right >$

$\left| \psi_1 \right>$

Hadamard-Gate应用于第一个量子位，结果如下：

| ψ_{1个} ⟩ = （ H \otimes 一世 ） | 00 ⟩ = H | 0 ⟩ \otimes | 0 ⟩ = \frac{1个}{\sqrt{2}} （ | 0 ⟩ + | 1个 ⟩ ） | 0 ⟩ = \frac{1个}{\sqrt{2}} （ | 00 ⟩ + | 1个 0 ⟩ ）

$\left| \psi_1 \right> =(H \otimes I)\left | 0 0 \right > = H\left | 0 \right > \otimes \left | 0 \right > = \frac{1}{\sqrt 2} \left (\left | 0 \right > + \left | 1 \right > \right ) \left | 0 \right > = \frac{1}{\sqrt 2} \left (\left | 0 0 \right > + \left | 1 0 \right > \right )$

$\left| \psi_2 \right>$

现在，应用CNOT门并翻转第二个qubit，但仅在第一个qubit的值为1的情况下。结果是

| ψ_{2} ⟩ = \frac{1个}{\sqrt{2}} （ | 00 ⟩ + | 1个 1个 ⟩ ）

$\left| \psi_2 \right> = \frac{1}{\sqrt 2} \left (\left | 0 0 \right > + \left | 1 1 \right > \right )$

$\left| \psi_2 \right>$

尽管从通常的意义上讲，以上方法似乎对您而言并不像编程，但将门应用到状态基本上是对基于门的量子计算机进行编程的方式。存在一些抽象层，使您可以执行高级编程，但可以将命令转换为Gates的应用程序。在IBM量子经验接口提供这样的特征。

在像Microsoft的Q＃这样的语言中，上面的示例可能与此类似：

operation BellTest () : ()
{
    body
    {
        // Use two qubits
        using (qubits = Qubit[2])
        {
            Set (One, qubits[0]);
            Set (Zero, qubits[1]);

            // Apply Hadamard gate to the first qubit
            H(qubits[0]);

            // Apply CNOT gate
            CNOT(qubits[0],qubits[1]);
         }
     }
}

可以在以下位置找到更详细的版本（包括测量值）：Microsoft：编写Quantum Program。

— dtell
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编写量子程序的一种方法是使用QISKit。这可用于在IBM设备上运行程序。该QISKit网站提出下面的代码片段让你去，你想这是一个纠缠电路。它也与datell的回答相同。我将逐行对此进行评论。

# import and initialize the method used to store quantum programs
from qiskit import QuantumProgram
qp = QuantumProgram()
# initialize a quantum register of two qubits
qr = qp.create_quantum_register('qr',2) 
# and a classical register of two bits
cr = qp.create_classical_register('cr',2) 
# create a circuit with them which we call 'Bell'
qc = qp.create_circuit('Bell',[qr],[cr]) 
# apply a Hadamard to the first qubit
qc.h(qr[0]) 
# apply a controlled not with the first qubit as control
qc.cx(qr[0], qr[1]) 
# measure the first qubit and store its result on the first bit
qc.measure(qr[0], cr[0]) 
# the same for the second qubit and bit
qc.measure(qr[1], cr[1]) 
# run the circuit
result = qp.execute('Bell') 
# extract the results
print(result.get_counts('Bell'))

请注意，此处的“执行”命令仅指定要运行的程序。所有其他设置，例如要使用的设备，要重复获取统计信息的次数等，均设置为默认值。要在ibmqx4上运行1024张照片，您可以改用

results = qp.execute(['Bell'], backend='ibmqx4', shots=1024)

— 詹姆斯·沃顿
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我能想到的最简单的量子程序是一个（1位）真随机数发生器。作为量子电路，它看起来像这样：

您首先在状态中准备一个量子位 $|0 \rangle$ ，然后应用Hadamard门来产生叠加 $\frac{\sqrt{2}}{2} ( \left| 0 \right> + \left| 1 \right> )$ 然后在计算基础上进行测量。测量结果是 $|0\rangle$ 要么 $|1\rangle$ ，每个概率为50％。

— 金字塔
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