A3: Cyclic Shift Oracle I

問題文

整数 $n$ が入力として与えられる。

任意の長さ $n$ のビット列 $x_0 x_1 \cdots x_{n-1}$ に対して、次式の操作を $n$ 量子ビットをもつ量子回路 $\mathrm{qc}$ 上に実装せよ。

制約

• $2 \leq n \leq 10$
• 量子回路の 深さ は $30$ を超えてはならない。
• グローバル位相 は問わない。
• この問題では Qiskit の SwapGate を利用してはならない。
• 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

• $n = 2$: 実装された量子回路 $\mathrm{qc}$ は次式を満たす。 $$\begin{equation} \begin{cases} \ket {00} \xrightarrow{\mathrm{qc}} \ket{00} \\ \ket {10} \xrightarrow{\mathrm{qc}} \ket{01} \\ \ket {01} \xrightarrow{\mathrm{qc}} \ket{10} \\ \ket {11} \xrightarrow{\mathrm{qc}} \ket{11} \end{cases} \nonumber \end{equation}$$