应用 I:振幅估计——从读数反解 p

1. 反解本征基:|g⟩ = (|u₁⟩+|u₂⟩)/√2、|b⟩ = (−i/√2)(|u₁⟩−|u₂⟩)

2. 代入展开得 C₁、C₂;模方演算:|C₁|² = (p+(1−p))/2 = 1/2,同理 |C₂|² = 1/2,和 = 1 ✓

3. 相位估计是线性演化,对每个本征分量独立作用:|0⟩|ψ⟩ → C₁|φ̃₁⟩|u₁⟩ + C₂|φ̃₂⟩|u₂⟩

4. 本征值写成 e^{iφ} 形式:φ₁ = Nθ/2π、φ₂ = N − Nθ/2π(θ 小 → 一峰近 0、一峰近 N,易区分)

5. 反解链:φ̂ = 2π·φ̃/N;若 φ̂ > π 取 θ = 2π − φ̂;p = (1−cos θ)/2 = sin²(θ/2)

类型definition-derivation