量子算法调试：Grover算法搜索空间压缩过程可视化方案

一、Grover算法核心原理回顾

Grover算法通过以下两步迭代实现搜索空间压缩：

1. Oracle操作（相位翻转）
   标记目标状态：
   Uω∣x⟩={−∣x⟩x=ω∣x⟩x≠ωUω​∣x⟩={−∣x⟩∣x⟩​x=ωx=ω​

2. 扩散操作（振幅放大）
   执行反转平均操作：
   D=2∣s⟩⟨s∣−ID=2∣s⟩⟨s∣−I
   其中∣s⟩∣s⟩为均匀叠加态

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二、可视化系统架构设计

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三、技术实现步骤

3.1 量子电路模拟

from qiskit import QuantumCircuit, Aer, execute
from qiskit.visualization import plot_histogramdef grover_iteration(n_qubits, target):qc = QuantumCircuit(n_qubits)# O