第一个Q#程序：量子纠缠

前面我们编写了量子叠加程序，使用的操作是H。

 

现在我们对这个程序稍作变更，让它具有量子纠缠能力。

 

量子纠缠需要两个量子比特，所以我们在using中使用2：

 using (qubits = Qubit[2])

 

我们把第二个量子初始化为Zero:

                    Set (initial, qubits[0]);
                    Set (Zero, qubits[1]);

 

量子纠缠使用的操作是CNOT:

                    H(qubits[0]);
                    CNOT(qubits[0],qubits[1]);
                    let res = M (qubits[0]);

 

最后，在释放量子比特前依然要记得重置它：

            Set(Zero, qubits[0]);
            Set(Zero, qubits[1]);

 

现在可以运行程序了。

遗憾的是，虽然我们使用了CNOT操作，凡是并没有把结果展示出来。

所以我们继续对BellTest做修改，增加一个agree变量,变量的定义使用mutable，否则用let：

            mutable numOnes = 0;
            mutable agree = 0;
            using (qubits = Qubit[2])
            {
...
            }

 如果两个量子状态一致，就给agree记录：

                    if (M (qubits[1]) == res) 
                    {
                        set agree = agree + 1;
                    }

 并返回结果。完整的body如下

body
		{
			mutable numOnes = 0;
			mutable agree = 0;

			using(qubits = Qubit[2])
			{
				for (test in 1..count)
				{
					Set(initial, qubits[0]);
					Set(Zero, qubits[1]);

					H(qubits[0]);
					CNOT(qubits[0], qubits[1]);
					
					let res = M(qubits[0]);
					if(M(qubits[1]) == res)
					{
					set agree = agree + 1;
					}
				

					if (res == One) {
						set numOnes = numOnes + 1;
					}
				}
				Set(Zero, qubits[0]);
				Set(Zero, qubits[1]);
			}

			return (count - numOnes, numOnes, agree);
		}

 我们修改的操作签名（增加了一个返回变量）现在去相应的修改驱动类：

                    var (numZeros, numOnes, agree) = res;
                    System.Console.WriteLine(
                        $"Init:{initial,-4} 0s={numZeros,-4} 1s={numOnes,-4} agree={agree,-4}");

 现在运行程序，可以看到输出是

Init:Zero 0s=499  1s=501  agree=1000
Init:One  0s=490  1s=510  agree=1000