黑魔法操作¶

警告

本节操作绕过正常的量子力学约束，不保证幺正性。仅在调试、初始化或明确了解后果时使用。

黑魔法操作提供直接修改量子态内部表示的能力，不经过正常的量子门变换。这些操作不对应任何物理量子操作。

概述 ¶

黑魔法操作总览¶
算子	操作	幺正性
`Normalize`	归一化量子态	非幺正
`Init_Unsafe`	直接设置寄存器值	非幺正

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Normalize（归一化）¶

操作: 将整个 SparseState 的振幅归一化，使得 \(\sum_i |\alpha_i|^2 = 1\)。

参数: 无。

用途: 当手工操作（如 Init_Unsafe）或数值误差导致量子态未归一化时，使用此算子修复。

import pysparq as ps

# 假设某些操作导致量子态未归一化
ps.Normalize()(state)

# 可以通过 ViewNormalization 检查
ps.ViewNormalization()(state)

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Init_Unsafe（不安全初始化）¶

操作: 直接将指定寄存器的值设置为给定常数，不经过任何量子门。

参数:

reg — 目标寄存器（名称或 ID）
value — 要设置的值（整数）

行为: 遍历所有基态，将指定寄存器的值强制设为 value。如果多个基态在设置后键值重复，它们的振幅会相加。

警告

此操作 不保证幺正性。它会破坏叠加态信息——如果寄存器原本处于叠加态，所有非 value 的分量将被覆盖。

import pysparq as ps

ps.System.clear()
ps.System.add_register("a", ps.UnsignedInteger, 4)
ps.System.add_register("b", ps.UnsignedInteger, 4)

state = ps.SparseState()

# 直接设置初始值
ps.Init_Unsafe("a", 3)(state)
ps.Init_Unsafe("b", 5)(state)

ps.pprint(state)
# |a=3,b=5⟩ : (1+0j)

备注

Init_Unsafe 最常见的用途是在算法开始时设置输入寄存器的初值。在叠加态上使用时需格外小心。

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Init_Unsafe（不安全初始化）¶

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