gausssums_multipleof2.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+=2) {
  32       summand = 0.0*I;
  33       summand += 0.25*((cpow(I,delta[i+1]-gamma[i])*Gausssum1d(0,beta[i]+beta[i+1]+gamma[i]+delta[i+1])
  34                     +cpow(-1.0,beta[i]+delta[i])*cpow(I,delta[i]+delta[i+1])*Gausssum1d(0,beta[i]+beta[i+1]+delta[i]+delta[i+1]))
  35                    *Kroneck(gamma[i]+delta[i]+gamma[i+1]+delta[i+1])
  36                    +(csqrt(-I)*cpow(I,delta[i]+delta[i+1])*Gausssum1d(1,beta[i]+beta[i+1]+delta[i]+delta[i+1])
  37                      +csqrt(I)*cpow(-1.0,beta[i+1]+gamma[i+1])*cpow(I,delta[i]-gamma[i+1])*(-I)*Gausssum1d(1,beta[i]+beta[i+1]+delta[i]+gamma[i+1]))
  38                    *Kroneck(gamma[i]+delta[i]+gamma[i+1]+delta[i+1]+1));
  39       sum *= summand;
  40     }
  41     //printf("%lf+%lfI\n", creal(sum), cimag(sum));
  42     printf("%lf\n", cabs(creal(sum)));
  43
  44
  45   }
  46
  47   return 0;
  48 }
  49
  50 complex double Kroneck(int arg)
  51 {
  52   arg = (arg+1)%2; // output 1 if argument is 0 mod 2 and 0 otherwise
  53   return ((complex double)arg);
  54 }
  55
  56 complex double Gausssum1d(int quadraticcoeff, int linearcoeff)
  57 {
  58   // we assume coeffs are either 0 or 1
  59   quadraticcoeff %= 2;
  60   linearcoeff %= 2;
  61
  62   if(quadraticcoeff == 0)
  63     if(linearcoeff == 0)
  64       return 2.0+0.0*I;
  65     else
  66       return 0.0*I;
  67   else
  68     if(linearcoeff == 0)
  69       return 1.0+1.0*I;
  70     else
  71       return 1.0-1.0*I;
  72
  73 }
  74
  75 int readPaulicoeffs(int *alpha, int *beta, int *gamma, int *delta, int numqubits)
  76 {
  77
  78   int i;
  79
  80   if(scanf("%d %d %d %d", &alpha[0], &beta[0], &gamma[0], &delta[0]) != EOF) {
  81     for(i=1; i<numqubits; i++) {
  82       scanf("%d %d %d %d", &alpha[i], &beta[i], &gamma[i], &delta[i]);
  83     }
  84     return 1;
  85   } else
  86     return 0;
  87
  88 }
  89
  90
  91