gausssums_multipleof1.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <complex.h>
   4 #include <math.h>
   5
   6 int readPaulicoeffs(int* alpha, int* beta, int* gamma, int* delta, int numqubits);
   7 complex double Gausssum1d(int quadraticcoeff, int linearcoeff);
   8 complex double Kroneck(int arg);
   9
  10 // order of matrix elements is [row][column]!!!
  11
  12 int main()
  13 {
  14
  15   int i;
  16
  17   int N;              // number of qubits
  18   scanf("%d", &N);
  19
  20   int alpha[N], beta[N], gamma[N], delta[N];
  21
  22   double complex summand, sum;
  23
  24   while(readPaulicoeffs(alpha, beta, gamma, delta, N)) {
  25
  26     //    for(i=0; i<N; i++)
  27     //      printf("%d %d %d %d\n", alpha[i], beta[i], gamma[i], delta[i]);
  28
  29     sum = 1.0 + 0.0*I;
  30
  31     for(i=0; i<N; i++) {
  32       summand = 0.0*I;
  33       summand += 0.5*(Kroneck(gamma[i]+delta[i]) + pow(-1,beta[i])*Kroneck(gamma[i]+delta[i])
  34                            +csqrt(I)*cpow(-I,delta[i])*Kroneck(alpha[i]+beta[i]) + csqrt(-I)*cpow(I,delta[i])*Kroneck(alpha[i]+beta[i]));
  35       sum *= summand;
  36     }
  37     //printf("%lf+%lfI\n", creal(sum), cimag(sum));
  38     printf("%lf\n", cabs(creal(sum)));
  39
  40
  41   }
  42
  43   return 0;
  44 }
  45
  46 complex double Kroneck(int arg)
  47 {
  48   arg = (arg+1)%2; // output 1 if argument is 0 mod 2 and 0 otherwise
  49   return ((complex double)arg);
  50 }
  51
  52 complex double Gausssum1d(int quadraticcoeff, int linearcoeff)
  53 {
  54   // we assume coeffs are either 0 or 1
  55   quadraticcoeff %= 2;
  56   linearcoeff %= 2;
  57
  58   if(quadraticcoeff == 0)
  59     if(linearcoeff == 0)
  60       return 2.0+0.0*I;
  61     else
  62       return 0.0*I;
  63   else
  64     if(linearcoeff == 0)
  65       return 1.0+1.0*I;
  66     else
  67       return 1.0-1.0*I;
  68
  69 }
  70
  71 int readPaulicoeffs(int *alpha, int *beta, int *gamma, int *delta, int numqubits)
  72 {
  73
  74   int i;
  75
  76   if(scanf("%d %d %d %d", &alpha[0], &beta[0], &gamma[0], &delta[0]) != EOF) {
  77     for(i=1; i<numqubits; i++) {
  78       scanf("%d %d %d %d", &alpha[i], &beta[i], &gamma[i], &delta[i]);
  79     }
  80     return 1;
  81   } else
  82     return 0;
  83
  84 }
  85
  86
  87