calcunits/QBits.h

   1 //---------------------------------------------------------------------------\r
   2 //  Represent bits states\r
   3 //---------------------------------------------------------------------------\r
   4 #ifndef QBITS_H\r
   5 #define QBITS_H\r
   6 //---------------------------------------------------------------------------\r
   7 #include <iostream>\r
   8 #include <sstream>\r
   9 #include <stdio.h>\r
  10 #include <string.h>\r
  11 \r
  12 using namespace std;\r
  13 \r
  14 class QResultInfo{\r
  15 public:\r
  16     char header[4];\r
  17     char filename[256];\r
  18     int bitnumber;\r
  19     QResultInfo(void)\r
  20     {\r
  21         header[0] = 'q';\r
  22         header[1] = 'd';\r
  23         header[2] = 'a';\r
  24         header[3] = 't';\r
  25         bitnumber = 0;\r
  26         for (int i=0;i<256;i++)\r
  27         {\r
  28             filename[i] = 0;\r
  29         }\r
  30     }\r
  31 };\r
  32 \r
  33 //---------------------------------------------------------------------------\r
  34 \r
  35 class QBits\r
  36 {\r
  37     friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const QBits &qb);\r
  38     friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const QBits *qb);\r
  39 \r
  40 public:\r
  41     QBits(void);\r
  42     QBits(const int n);\r
  43     QBits(char * filename);\r
  44     QBits(const QBits &qubits);\r
  45     ~QBits();\r
  46 \r
  47     void Init(void);\r
  48     bool Allocate(int n);\r
  49     int    GetNumberOfQBits(void)  const {\r
  50         return mNumberOfQbits;\r
  51     }\r
  52     int    GetNumberOfStates(void) const {\r
  53         return mNumberOfStates;\r
  54     }\r
  55     void   Measure(int index){\r
  56         mMeasured[index] = true;\r
  57     };\r
  58     bool   isMeasured(int index){\r
  59         return mMeasured[index];\r
  60     };\r
  61     int    GetNumberOfMeasured(void);\r
  62     string GetMeasuredString(int index);\r
  63 \r
  64 \r
  65     double &NthStateR(const int nth) const;\r
  66     double &NthStateI(const int nth) const;\r
  67     double *GetBitsR(void) {\r
  68         return mBitsR;\r
  69     }\r
  70     double *GetBitsI(void) {\r
  71         return mBitsI;\r
  72     }\r
  73     double GetAbsoluteValue(int index);\r
  74     double GetMeasuredValue(int index);\r
  75 \r
  76     void PerformMeasurement(void);\r
  77     void SaveMeasurementToStream(ostream &os);\r
  78 \r
  79     void LoadFromFile(const char *filename);\r
  80     void SaveToFile(const char *filename);\r
  81     void SaveAsText(const char *filename);\r
  82     void SaveToStream(ostream &ss);\r
  83     bool IsValid(void){\r
  84         return bValid;\r
  85     };\r
  86 \r
  87 private:\r
  88 \r
  89     bool bValid;\r
  90     int mNumberOfQbits;  //n\r
  91     int mNumberOfStates; //2^n\r
  92     double *mBitsR;         //Re\r
  93     double *mBitsI;         //Im\r
  94 \r
  95     double *mBitsM;// Measured Values\r
  96 \r
  97     bool *mMeasured; //Measured Flag\r
  98 \r
  99 };\r
 100 \r
 101 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const QBits &qb);\r
 102 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const QBits *qb);\r
 103 //---------------------------------------------------------------------------\r
 104 #endif //QBITS_H\r