B3: Generate State $\bigotimes_i\lparen\cos{T_i}\ket{0}+\sin{T_i}\ket{1}\rparen$

解説

各量子ビットごとに、 $\ket{0}$ から $\cos T_i\ket{0} + \sin T_i\ket{1}$ を作り出す操作を実装すればよいです。

ここで、 $Ry(\theta)$ ゲートを $\ket{0}$ に作用させると、 $\cos\frac{\theta}{2}\ket{0} + \sin\frac{\theta}{2}\ket{1}$ になります。

よって、各量子ビットごとに $\theta=2T_i$ として $Ry(\theta)$ ゲートを作用させることでこの問題を解くことができます。

$n = 3,\ (T_0, T_1, T_2) = (\pi / 6, \pi / 3, \pi / 2)$ の場合の回路図は、以下の通りです。

解答例

解答例は以下の通りです。

from qiskit import QuantumCircuit
 
 
def solve(n: int, T: list[float]) -> QuantumCircuit:
    qc = QuantumCircuit(n)
 
    for i in range(n):
        qc.ry(T[i] * 2, i)
 
    return qc