Визуализация: упражнение 5

Вся система начинается в $|00\rangle$, затем выполняется явно указанная подготовка. Формулы двоичных строк используют порядок q1q0. Вертикальная линия показывает вероятность результата 1 при Z-измерении, горизонтальная — при X-измерении; длина фиолетовой части равна этой вероятности. X-измерение означает H перед вычислительным измерением. Для двухкубитной корреляции линия показывает вероятность различия битов: $P_{\ne}(A,B)=(1-\langle A\otimes B\rangle)/2$. Bloch меняет изображение, а не состояние. Положительное число в allowed_gates требует ровно столько применений,0 означает без ограничения; неуказанные действия запрещены.

Исходный вызов run_puzzle использует точные настройки автора и движок визуализации. Все начальные состояния, цели и допустимые ходы из них прямо описаны в условии; для понимания задания запуск Jupyter не требуется.

Все четыре части Exercise5:

A. Начальное |01〉. Разрешены X,H,Ry(π/4) на каждом кубите и Bloch без ограничения, двухкубитных вентилей нет. Добейтесь достоверного совпадения обоих X-результатов и наблюдайте верхнюю линию. Требование — 〈XX〉=1.
B. Новая подготовка: q0=0, q1=Ry(−π/4)|0〉. Доступно ровно три X на q0. Наблюдайте изменение строк вероятностей различия.
C. Та же новая подготовка q0=0,q1=Ry(−π/4)|0〉. Примените ровно три H на q0 и наблюдайте перестановки строк.
D. Снова |00〉. На обоих кубитах разрешены Ry(π/4) без ограничения и Bloch. Поворотами переведите оба кубита в 1 (〈ZI〉=〈IZ〉=−1). Попробуйте Bloch на каждом.

Исходная программа (сохранена без исполнения):

puzzle = run_puzzle(5)
puzzle = run_puzzle(6)
puzzle = run_puzzle(7)
puzzle = run_puzzle(8)