候选 A:QPE→HHL 管线(命题与全流程演算)

1. 制备 |b⟩:本例 |b⟩ = (1/√2)(|0⟩+|1⟩),一个 H 门

2. QPE:U = e^{iAt} 与 A 共享本征态,e^{iλt} 把特征值 λ 编码进计数寄存器

3. 受控旋转:由 sin(θ/2) = C/λ̃ 解出 θ(λ̃) = 2·arcsin(C/λ̃)——把 1/λ 转移到辅助比特幅值

4. 逆 QPE 复位 + 后选择:成功概率 P₁ ≥ 1/κ²(κ = λ_max/λ_min)

1. 相位:φ₀ = λ₀t/2π = 1/4 = 0.01₂;φ₁ = λ₁t/2π = 1/2 = 0.10₂(换算系数 2π/(t·2ⁿ) = 1,寄存器整数即特征值)

2. 角度:θ(1) = 2·arcsin(1) = π;θ(2) = 2·arcsin(1/2) = π/3

3. 成功率:P₁ = 1/2·1² + 1/2·(1/2)² = 1/2 + 1/8 = 5/8 ≥ 1/κ² = 1/4(κ = 2)✓

4. 输出:|x⟩ = (2|0⟩+|1⟩)/√5 → P(0) = 4/5、P(1) = 1/5,振幅平方比 4:1 = 1²:(1/2)² = x₀²:x₁² ✓

类型definition-derivation