基于IBM Q的Deutsch-Jozsa算法实现

作者：戴娟; 李志强; 潘苏含; 张威; 胡佳佳

来源：量子电子学报, 2020, 37(02): 202-209.

• 量子信息
• Deutsch-Jozsa算法
• 量子电路
• 综合算法
• IBM Q Experience

Deutsch-Jozsa算法首次实现了对经典算法的指数级加速,解决了n个量子比特的Deutsch问题,奠定了量子算法的基本思想,体现了量子叠加性和并行性的特征。首次提出了一种综合算法,可自动生成2比特Deutsch-Jozsa算法的全部8个真值表与量子电路。并给出了一种综合方法,可在f(x)对应电路未知的情况下构建量子电路。通常用经典算法解决该问题最多需要执行2n-1+1次判断,而Deutsch-Jozsa算法只需要一步就可以完成,虽然新提出的方法需要两步,但为实际应用中不同问题的解决提供了另一种可能的途径。进一步通过IBM Q Experience平台运行生成的量子电路,验证了量子电路和Deutsch-Jozsa算法的正确性。