第 20 课 · 模块整合实操——本地模拟与含噪模拟 · 模块三：现代算法体系

三种本地模拟输出

主信息：一条 GHZ 线路，三种"看"法——先推态，再看输出
内容要点：
- 推导卡（状态演化，逐行）：$|000\rangle$ →H(0)→ $(|000\rangle+|001\rangle)/\sqrt{2}$ →CNOT(0,1)→ $(|000\rangle+|011\rangle)/\sqrt{2}$ →CNOT(1,2)→ $(|000\rangle+|111\rangle)/\sqrt{2}$（q0 为最右位）
- 代码卡片（逐行高亮）：Circuit() → h(0) → cnot(0, 1) → cnot(1, 2) → measure(0, 1, 2)；随后 simulate_pmeasure / simulate_statevector / simulate_shots(shots=2000) 三连调用
- 输出卡片：|000>: 0.5000、|111>: 0.5000；幅值 0.7071+0.0000j；{7: 965, 0: 1035}
- 对照卡：推导预言幅值 $1/\sqrt{2} \approx 0.7071$——三个输出各自兑现它的哪一部分
- 侧栏卡片：Simulator 输入可为 originir 字符串 / Circuit 对象 / OpenQASM 2.0 字符串，格式自动检测
标注：演示节点 1（现场运行三种输出）

类型code-walkthrough（演示页）

讲义

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先推态，再看输出。GHZ 线路的状态演化逐门为（q0 为最右位）：

$$|000\rangle \xrightarrow{H(0)} \frac{|000\rangle+|001\rangle}{\sqrt{2}} \xrightarrow{CNOT(0,1)} \frac{|000\rangle+|011\rangle}{\sqrt{2}} \xrightarrow{CNOT(1,2)} \frac{|000\rangle+|111\rangle}{\sqrt{2}}$$

c.h(0)
c.cnot(0, 1)
c.cnot(1, 2)
c.measure(0, 1, 2)

随后对同一模拟器依次调用 simulate_pmeasure、simulate_statevector、simulate_shots(shots=2000)，三个输出分别是 |000>: 0.5000、|111>: 0.5000，幅值 0.7071+0.0000j，以及计数 {7: 965, 0: 1035}。推导预言的非零幅值为 $1/\sqrt{2} \approx 0.7071$，三个输出各自兑现它的不同侧面：概率、幅值与计数。Simulator 的输入可为 originir 字符串、Circuit 对象或 OpenQASM 2.0 字符串，格式自动检测。