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Q電路、量子電路、遊戲

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Q電路、量子電路、遊戲

我怎麼能在 LaTeX 中創建這兩張圖片，它們很難辨認，但在螢幕上的左側，標題「圖形和表格」的正下方這裡。有人可以給我 QCircuit LaTeX 的程式碼嗎？

圖片是：

在此輸入影像描述

和

在此輸入影像描述

這是一個 MWE：

\documentclass{article} 
\input{Qcircuit} 
\begin{document} 
\Qcircuit @C=1em @R=1em { \lstick{\ket{x}} & \qw \ar@{.}[]+<3.5em,1em>; [d]+<3.5em,-1em> 
& \ctrl{1} &
 \qw & \rstick{\ket{x}} \qw \\ 
\lstick{\ket{y}} & \gate{H} & 
\gate{\pi} & \gate{H} & \rstick{\ket{y \oplus x}} \qw } 
\end{document}

答案1

Jan 直接聯繫了我，我替他回答了這個問題，但我會在這裡發布答案，以防有人需要類似的東西。

這兩個電路的 LaTeX 原始碼和產生的 PDF 如下：

嵌套水平堆疊的門：

\documentclass{standalone}

\usepackage{rotating}

\input{Qcircuit}

\newcommand{\puremultigate}[2]{*+<1em,.9em>{\hphantom{#2}} \POS [0,0]="i",[0,0].[#1,0]="e",!C *{#2},"e"+UR;"e"+UL **\dir{-};"e"+DL **\dir{-};"e"+DR **\dir{-};"e"+UR **\dir{-},"i"}

\begin{document}

\begin{tabular}{c}
\vspace{-.6em}\\
\Qcircuit @R=.2em @C=.5em @!R {
& & & & & & & & & & & & & \puremultigate{5}{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} \\
& & \qw & \qw & \multigate{3}{U} & \qw & \qw & \multigate{3}{\fbox{$U_1$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}\ \,\fbox{$U_2$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}} & \qw & \qw & \multigate{3}{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
& \lstick{\raisebox{-1.5em}{$\rho$}} & \qw & \qw & \ghost{U} & \qw & \qw & \ghost{\fbox{$U_1$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}\ \,\fbox{$U_2$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}} & \qw & \qw & \ghost{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
& & & \raisebox{.3em}{\vdots} & \pureghost{U} & \push{\rule{3em}{0em}} & & \pureghost{\fbox{$U_1$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}\ \,\fbox{$U_2$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}} & \push{\rule{.5em}{0em}} & & \pureghost{U^\dagger} & \push{\rule{1.5em}{0em}} & & \pureghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & & \\
& & \qw & \qw & \ghost{U} & \qw & \qw & \ghost{\fbox{$U_1$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}\ \,\fbox{$U_2$\rule[-1em]{0em}{2.7em}}} & \qw & \qw & \ghost{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
\push{\rule{.6em}{0em}} & & & & & & & & & & & & & &
}
\vspace{1.2em}\\
\end{tabular}

\end{document}

水平嵌套的量子閘

嵌套垂直堆疊的門：

\documentclass{standalone}

\usepackage{rotating}

\input{Qcircuit}

\newcommand{\puremultigate}[2]{*+<1em,.9em>{\hphantom{#2}} \POS [0,0]="i",[0,0].[#1,0]="e",!C *{#2},"e"+UR;"e"+UL **\dir{-};"e"+DL **\dir{-};"e"+DR **\dir{-};"e"+UR **\dir{-},"i"}

\begin{document}

\begin{tabular}{c}
\vspace{-.6em}\\
\Qcircuit @R=.2em @C=.5em @!R {
& & & & & & & & & & & & & \puremultigate{5}{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} \\
& & \qw & \qw & \multigate{3}{U} & \qw & \qw & \multigate{3}{\parbox{2em}{\fbox{$U_1$}\vspace{.2em}\\\fbox{$U_2$}}} & \qw & \qw & \multigate{3}{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
& \lstick{\raisebox{-1.5em}{$\rho$}} & \qw & \qw & \ghost{U} & \qw & \qw & \ghost{\parbox{2em}{\fbox{$U_1$}\vspace{.2em}\\\fbox{$U_2$}}} & \qw & \qw & \ghost{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
& & & \raisebox{.3em}{\vdots} & \pureghost{U} & \push{\rule{3em}{0em}} & & \pureghost{\parbox{2em}{\fbox{$U_1$}\vspace{.2em}\\\fbox{$U_2$}}} & \push{\rule{.5em}{0em}} & & \pureghost{U^\dagger} & \push{\rule{1.5em}{0em}} & & \pureghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & & \\
& & \qw & \qw & \ghost{U} & \qw & \qw & \ghost{\parbox{2em}{\fbox{$U_1$}\vspace{.2em}\\\fbox{$U_2$}}} & \qw & \qw & \ghost{U^\dagger} & \qw & \qw & \ghost{\rotatebox{-90}{\small Measurement}} & \qw & \qw \\
\push{\rule{.6em}{0em}} & & & & & & & & & & & & & &
}
\vspace{1.2em}\\
\end{tabular}

\end{document}

垂直嵌套的量子閘

QCircuit 對於嵌套門沒有任何特殊功能，但要獲得嵌套門效果，只需將表示內門的框插入到標準 \multigate 命令中即可。

為了讓測量門看起來正確，我必須定義一個新的 \multigate 指令 \puremultigate，它不會強制使用引線。為此，我從 QCircuit.tex 中取出了 \multigate 的標準定義，並從中刪除了最後的 \qw 命令。

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