ふわわあのへや競プロとか、好きなこと、いろいろ。

ショアのアルゴリズム 手計算ノート

Phase 0

N=15
a=2
(スライドの回路そのまま)

Phase 1

初期状態

xp
01.0

Hadamarの後

xp
01/sqrt(32)
11/sqrt(32)
21/sqrt(32)
31/sqrt(32)
41/sqrt(32)
51/sqrt(32)
61/sqrt(32)
71/sqrt(32)
81/sqrt(32)
91/sqrt(32)
101/sqrt(32)
111/sqrt(32)
121/sqrt(32)
131/sqrt(32)
141/sqrt(32)
151/sqrt(32)
161/sqrt(32)
171/sqrt(32)
181/sqrt(32)
191/sqrt(32)
201/sqrt(32)
211/sqrt(32)
221/sqrt(32)
231/sqrt(32)
241/sqrt(32)
251/sqrt(32)
261/sqrt(32)
271/sqrt(32)
281/sqrt(32)
291/sqrt(32)
301/sqrt(32)
311/sqrt(32)

Phase 2

CCN

xyp
001/sqrt(32)
101/sqrt(32)
201/sqrt(32)
381/sqrt(32)
401/sqrt(32)
501/sqrt(32)
601/sqrt(32)
781/sqrt(32)
801/sqrt(32)
901/sqrt(32)
1001/sqrt(32)
1181/sqrt(32)
1201/sqrt(32)
1301/sqrt(32)
1401/sqrt(32)
1581/sqrt(32)
1601/sqrt(32)
1701/sqrt(32)
1801/sqrt(32)
1981/sqrt(32)
2001/sqrt(32)
2101/sqrt(32)
2201/sqrt(32)
2381/sqrt(32)
2401/sqrt(32)
2501/sqrt(32)
2601/sqrt(32)
2781/sqrt(32)
2801/sqrt(32)
2901/sqrt(32)
3001/sqrt(32)
3181/sqrt(32)

X

xyp
001/sqrt(32)
101/sqrt(32)
281/sqrt(32)
301/sqrt(32)
401/sqrt(32)
501/sqrt(32)
681/sqrt(32)
701/sqrt(32)
801/sqrt(32)
901/sqrt(32)
1081/sqrt(32)
1101/sqrt(32)
1201/sqrt(32)
1301/sqrt(32)
1481/sqrt(32)
1501/sqrt(32)
1601/sqrt(32)
1701/sqrt(32)
1881/sqrt(32)
1901/sqrt(32)
2001/sqrt(32)
2101/sqrt(32)
2281/sqrt(32)
2301/sqrt(32)
2401/sqrt(32)
2501/sqrt(32)
2681/sqrt(32)
2701/sqrt(32)
2801/sqrt(32)
2901/sqrt(32)
3081/sqrt(32)
3101/sqrt(32)

CCN

xyp
001/sqrt(32)
101/sqrt(32)
281/sqrt(32)
341/sqrt(32)
401/sqrt(32)
501/sqrt(32)
681/sqrt(32)
741/sqrt(32)
801/sqrt(32)
901/sqrt(32)
1081/sqrt(32)
1141/sqrt(32)
1201/sqrt(32)
1301/sqrt(32)
1481/sqrt(32)
1541/sqrt(32)
1601/sqrt(32)
1701/sqrt(32)
1881/sqrt(32)
1941/sqrt(32)
2001/sqrt(32)
2101/sqrt(32)
2281/sqrt(32)
2341/sqrt(32)
2401/sqrt(32)
2501/sqrt(32)
2681/sqrt(32)
2741/sqrt(32)
2801/sqrt(32)
2901/sqrt(32)
3081/sqrt(32)
3141/sqrt(32)

X * 2

xyp
041/sqrt(32)
181/sqrt(32)
201/sqrt(32)
301/sqrt(32)
441/sqrt(32)
581/sqrt(32)
601/sqrt(32)
701/sqrt(32)
841/sqrt(32)
981/sqrt(32)
1001/sqrt(32)
1101/sqrt(32)
1241/sqrt(32)
1381/sqrt(32)
1401/sqrt(32)
1501/sqrt(32)
1641/sqrt(32)
1781/sqrt(32)
1801/sqrt(32)
1901/sqrt(32)
2041/sqrt(32)
2181/sqrt(32)
2201/sqrt(32)
2301/sqrt(32)
2441/sqrt(32)
2581/sqrt(32)
2601/sqrt(32)
2701/sqrt(32)
2841/sqrt(32)
2981/sqrt(32)
3001/sqrt(32)
3101/sqrt(32)

CCN

xyp
041/sqrt(32)
181/sqrt(32)
201/sqrt(32)
321/sqrt(32)
441/sqrt(32)
581/sqrt(32)
601/sqrt(32)
721/sqrt(32)
841/sqrt(32)
981/sqrt(32)
1001/sqrt(32)
1121/sqrt(32)
1241/sqrt(32)
1381/sqrt(32)
1401/sqrt(32)
1521/sqrt(32)
1641/sqrt(32)
1781/sqrt(32)
1801/sqrt(32)
1921/sqrt(32)
2041/sqrt(32)
2181/sqrt(32)
2201/sqrt(32)
2321/sqrt(32)
2441/sqrt(32)
2581/sqrt(32)
2601/sqrt(32)
2721/sqrt(32)
2841/sqrt(32)
2981/sqrt(32)
3001/sqrt(32)
3101/sqrt(32)

X

xyp
081/sqrt(32)
141/sqrt(32)
221/sqrt(32)
301/sqrt(32)
481/sqrt(32)
541/sqrt(32)
621/sqrt(32)
701/sqrt(32)
881/sqrt(32)
941/sqrt(32)
1021/sqrt(32)
1101/sqrt(32)
1281/sqrt(32)
1341/sqrt(32)
1421/sqrt(32)
1501/sqrt(32)
1681/sqrt(32)
1741/sqrt(32)
1821/sqrt(32)
1901/sqrt(32)
2081/sqrt(32)
2141/sqrt(32)
2221/sqrt(32)
2301/sqrt(32)
2481/sqrt(32)
2541/sqrt(32)
2621/sqrt(32)
2701/sqrt(32)
2881/sqrt(32)
2941/sqrt(32)
3021/sqrt(32)
3101/sqrt(32)

CCN

xyp
081/sqrt(32)
141/sqrt(32)
221/sqrt(32)
311/sqrt(32)
481/sqrt(32)
541/sqrt(32)
621/sqrt(32)
711/sqrt(32)
881/sqrt(32)
941/sqrt(32)
1021/sqrt(32)
1111/sqrt(32)
1281/sqrt(32)
1341/sqrt(32)
1421/sqrt(32)
1511/sqrt(32)
1681/sqrt(32)
1741/sqrt(32)
1821/sqrt(32)
1911/sqrt(32)
2081/sqrt(32)
2141/sqrt(32)
2221/sqrt(32)
2311/sqrt(32)
2481/sqrt(32)
2541/sqrt(32)
2621/sqrt(32)
2711/sqrt(32)
2881/sqrt(32)
2941/sqrt(32)
3021/sqrt(32)
3111/sqrt(32)

X * 2

xyp
011/sqrt(32)
121/sqrt(32)
241/sqrt(32)
381/sqrt(32)
411/sqrt(32)
521/sqrt(32)
641/sqrt(32)
781/sqrt(32)
811/sqrt(32)
921/sqrt(32)
1041/sqrt(32)
1181/sqrt(32)
1211/sqrt(32)
1321/sqrt(32)
1441/sqrt(32)
1581/sqrt(32)
1611/sqrt(32)
1721/sqrt(32)
1841/sqrt(32)
1981/sqrt(32)
2011/sqrt(32)
2121/sqrt(32)
2241/sqrt(32)
2381/sqrt(32)
2411/sqrt(32)
2521/sqrt(32)
2641/sqrt(32)
2781/sqrt(32)
2811/sqrt(32)
2921/sqrt(32)
3041/sqrt(32)
3181/sqrt(32)

Phase 2

観測

確率

  • 1: (1/sqrt(32))^2 * 8 = 1/4
  • 2: (1/sqrt(32))^2 * 8 = 1/4
  • 4: (1/sqrt(32))^2 * 8 = 1/4
  • 8: (1/sqrt(32))^2 * 8 = 1/4

コイントス

1枚め: 表
2枚め: 裏

選ばれたのは4でした

収束

xp
21/sqrt(8)
61/sqrt(8)
101/sqrt(8)
141/sqrt(8)
181/sqrt(8)
221/sqrt(8)
261/sqrt(8)
301/sqrt(8)

Phase 3(QFT)

H

xp
21/sqrt(4)
61/sqrt(4)
101/sqrt(4)
141/sqrt(4)

R(2)

xp
21/sqrt(4)
61/sqrt(4)
101/sqrt(4)
141/sqrt(4)

H

xp
21/sqrt(2)
61/sqrt(2)

R(3)

xp
21/sqrt(2)
61/sqrt(2)

R(2)

xp
21/sqrt(2)
61/sqrt(2)

H

xp
21

R(4)

xp
21

R(3)

xp
21

R(2)

xp
21

H

xp
01/sqrt(2)
2-1/sqrt(2)

R(5)

xp
01/sqrt(2)
2-1/sqrt(2)

R(4)

xp
01/sqrt(2)
2-1/sqrt(2)

R(3)

xp
01/sqrt(2)
2-1/sqrt(2)

R(2)

xp
01/sqrt(2)
2-1/sqrt(2) i

H

xp
01/2
11/2
2-1/2 i
3-1/2 i

Revert

xp
01/2
8-1/2 i
161/2
24-1/2 i

Phase 4

Try 1

観測

各々の確率
xp
01/4
81/4
161/4
241/4
コイントス

1枚め: 裏
2枚め: 裏

選ばれたのは0でした

収束
xp
01

→分数とみなして分母を推測できないので失敗

Try 2

私は神だ ふふふ,何度でもやり直せるのだよ

観測

コイントス

裏,表
選ばれたのは8でした

収束
xp
81

試行回数32より
832\frac{8}{32}

分母は328=4\frac{32}{8}=4と推測できる

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