PHP量子计算：基础概念探索

<?php
$qubit = [
    '0' => 0.6, // 概率为0.6处于0态
    '1' => 0.8  // 概率为0.8处于1态
];

// 归一化，保证概率之和为1
$normalizationFactor = sqrt(pow($qubit['0'], 2) + pow($qubit['1'], 2));
$qubit['0'] /= $normalizationFactor;
$qubit['1'] /= $normalizationFactor;

echo "Qubit state: \n";
echo "Probability of 0: " . $qubit['0'] . "\n";
echo "Probability of 1: " . $qubit['1'] . "\n";
?>

<?php
// 进程1 (纠缠比特A)
$sharedMemoryKey = ftok(__FILE__, 'a'); // 创建一个共享内存key
$sharedMemoryId = shm_attach($sharedMemoryKey, 1024); // 创建共享内存段

if (shm_has_var($sharedMemoryId, 1)) {
    $bitBState = shm_get_var($sharedMemoryId, 1);
    echo "Bit B state (read from shared memory): " . $bitBState . "\n";
} else {
    echo "Bit B state not yet initialized.\n";
}

$bitAState = rand(0, 1); // 随机生成bit A的状态
echo "Bit A state: " . $bitAState . "\n";

// 更新共享内存中的Bit B状态，模拟纠缠
shm_put_var($sharedMemoryId, 1, $bitAState);

shm_detach($sharedMemoryId);

// 进程2 (纠缠比特B)
// (代码类似，但读取和写入共享内存的逻辑相反)
?>

<?php
// Deutsch算法的PHP模拟

// 定义一个函数，可以是常量函数或平衡函数
function oracle($x) {
    // 示例：常量函数，始终返回0
    // return 0;

    // 示例：平衡函数，一半返回0，一半返回1
    if ($x == 0) {
        return 0;
    } else {
        return 1;
    }
}

// 初始化量子比特
$qubit0 = [0 => 1, 1 => 0]; // |0>
$qubit1 = [0 => 0, 1 => 1]; // |1>

// 应用Hadamard门到两个量子比特
$hadamard = [[1/sqrt(2), 1/sqrt(2)], [1/sqrt(2), -1/sqrt(2)]];

function applyHadamard($qubit) {
    $result = [0 => 0, 1 => 0];
    $result[0] = $hadamard[0][0] * $qubit[0] + $hadamard[0][1] * $qubit[1];
    $result[1] = $hadamard[1][0] * $qubit[0] + $hadamard[1][1] * $qubit[1];
    return $result;
}

$qubit0 = applyHadamard($qubit0);
$qubit1 = applyHadamard($qubit1);

// 应用Oracle函数
$oracleResult = oracle(1); // 假设输入为1
if ($oracleResult == 1) {
    $qubit0[0] *= -1;
    $qubit0[1] *= -1;
}

// 再次应用Hadamard门到第一个量子比特
$qubit0 = applyHadamard($qubit0);

// 测量第一个量子比特
if (abs($qubit0[0]) > abs($qubit0[1])) {
    echo "Function is constant.\n";
} else {
    echo "Function is balanced.\n";
}

?>