Python实现Deutsch-Jozsa算法

Python实现Deutsch-Jozsa算法

Deutsch-Jozsa算法是一种用于判断一个黑箱函数是否恒定的量子算法。本文将介绍如何使用Python实现Deutsch-Jozsa算法，并附上完整源代码。

首先，我们需要导入必要的模块：

from qiskit import QuantumCircuit, Aer, execute
from qiskit.providers.aer import QasmSimulator
from qiskit.visualization import plot_histogram

接着，我们需要定义一个表示黑箱函数的量子电路，对于Deutsch-Jozsa算法，这个电路应该有n个输入量子比特和1个输出量子比特，其中输出量子比特被称为“干扰比特”，用来检测黑箱函数是否恒定。下面是构建该电路的代码：

def dj_oracle(n):
    oracle_qc = QuantumCircuit(n+1)
    b = format(np.random.randint(1,2**n), f"0{n}b")
    for qubit, bit in enumerate(reversed(b)):
        if bit == '1':
            oracle_qc.x(qubit)
    oracle_qc.barrier()
    oracle_qc.cx(n, n+1)