الحوسبة الكمية
العودة إلى المستوى الذهبي

المستوى الذهبي · الدفتر 1 من 3

خوارزمية غروفر للبحث

Grover's Search Algorithm

بناء الأوراكل ومؤثّر الانتشار خطوة بخطوة، ورؤية الاتساع يتركّز على الحل مع كل تكرار حتى العدد الأمثل.

نحو 35 دقيقة3 خلايا كود1 تمارين · 40 نقطة

يُفترض أنك أتممت: إتمام المستوى الفضي أو معرفة مكافئة

أهداف هذا الدفتر
  • بناء أوراكل يقلب طور الحل المطلوب
  • بناء مؤثّر الانتشار حول المتوسط
  • تتبّع احتمال النجاح عبر التكرارات
  • التحقق من العدد الأمثل للتكرارات
النواة غير محمّلة
0 من 4 خطوة0%

فكرة غروفر

نبدأ من تراكب متساوٍ على كل المدخلات، ثم نكرّر خطوتين:

  1. 1الأوراكل: يقلب إشارة اتساع الحل المطلوب فقط.
  2. 2الانتشار: انعكاس حول متوسط الاتساعات، فيكبر اتساع الحل ويصغر الباقي.

العدد الأمثل للتكرارات هو k≈π4Nk \approx \frac{\pi}{4}\sqrt{N}، وتجاوزه يُنقص احتمال النجاح لأن المتجه يدور متجاوزاً الحل.

[ ]

الأوراكل ومؤثّر الانتشار على فضاء من ثماني حالات

[ ]

تتبّع احتمال النجاح عبر التكرارات

[ ]

رسم منحنى احتمال النجاح — لاحظ الهبوط بعد النقطة المثلى

تمرين تفاعلي

40 نقطة

تمرين: عدد التكرارات الأمثل

اكتب دالة optimal_iterations(n_items) تُعيد عدداً صحيحاً هو عدد تكرارات غروفر الأمثل:

k=⌊π4N⌋k = \left\lfloor \frac{\pi}{4}\sqrt{N} \right\rfloor

تحقّق أن N=4N = 4 يعطي تكراراً واحداً، وأن N=106N = 10^6 يعطي 785785.

[ ]

أكملت 0 من 4 خطوة في هذا الدفتر. شغّل الخلايا المتبقّية وحلّ التمارين لإتمامه.