randomstabilizerstate_equatorial.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <time.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <math.h>
   6
   7 #include "matrix.h"
   8
   9 #include "randomstabilizerstate_equatorial.h"
  10
  11 #define ZEROTHRESHOLD (0.00000001)
  12
  13 // Note: Make sure you seed the random number generator before calling this!
  14 // i.e. srand((unsigned)time(NULL));
  15 void randomstabilizerstate_equatorial(int n, int* k, int** h, int*** G, int*** GBar, int* Q, int** D, int*** J)
  16 {
  17   // vector and matrix pointers should all be passed unallocated! (no freeing of memory performed)
  18
  19   int d;
  20
  21   int i, j;
  22
  23   d = 0;
  24
  25   *k = n; // we will get it to be k=n-d by calling shrinkstar d times below
  26
  27   int info;
  28   int numsingvals = -1;
  29
  30   *G = calloc(n, sizeof(int*)); *GBar = calloc(n, sizeof(int*));
  31   *h = calloc(n, sizeof(int));
  32
  33   for(i=0; i<n; i++) {
  34     (*G)[i] = calloc(n, sizeof(int));
  35     (*GBar)[i] = calloc(n, sizeof(int));
  36
  37     (*G)[i][i] = 1;
  38     (*GBar)[i][i] = 1;
  39   }
  40
  41   // keep the equatorial states with h=0 since it shouldn't matter if they have equal amplitude across all computational basis states
  42   for(i=0; i<n; i++)
  43     (*h)[i] = 0;//rand()%2;
  44
  45   *Q = (rand()%8); // Q \in Z/8Z
  46
  47   *D = calloc(*k, sizeof(int));
  48   for(i=0; i<*k; i++)
  49     (*D)[i] = (rand()%4)*2; // D_a \in {0, 2, 4, 6}
  50
  51   *J = calloc(*k, sizeof(int*));
  52   for(i=0; i<*k; i++) {
  53     (*J)[i] = calloc(*k, sizeof(int));
  54     for(j=(i+1); j<*k; j++)
  55       (*J)[i][j] = (rand()%2)*4; // J_{a,b} \in {0, 4} for a!=b
  56     (*J)[i][i] = (2*(*D)[i])%8;
  57   }
  58   for(i=0; i<*k; i++) {
  59     for(j=(i+1); j<*k; j++) {
  60       (*J)[j][i] = (*J)[i][j];
  61     }
  62   }
  63
  64   return;
  65
  66 }