B5: Reflection Operator II

問題文

整数 $n$ が入力として与えられる。 次式 の行列 $A$ で定義される操作を、$n$ 量子ビットをもつ量子回路 $\mathrm{qc}$ 上に実装せよ。

ただし、 $I$ は $2^n \times 2^n$ の単位行列を表し、$\ket{\psi}$ は次式で定義される。

制約

• $2 \leq n \leq 10$
• 整数はリトルエンディアンにしたがってエンコードすること (例：$\ket{100} = 1 \neq \ket{001}$)
• グローバル位相 は問わない。
• 提出されるコードは次のフォーマットにしたがうこと

from qiskit import QuantumCircuit
 
 
def solve(n: int) -> QuantumCircuit:
    qc = QuantumCircuit(n)
    # Write your code here:
 
    return qc

入力例

• $n=2,\ \ket{\psi} = \frac{1}{\sqrt{4}} ( \ket{00} + \ket{10} + \ket{01} + \ket{11})$: 行列 $A$ は、次式で表現される。