QuadraticForm

class qiskit.circuit.library.QuadraticForm(num_result_qubits=None, quadratic=None, linear=None, offset=None, little_endian=True)

Basen: QuantumCircuit

Implementiert eine quadratische Form auf binären Variablen, die in Qubit-Registern kodiert sind.

Eine quadratische Form auf Binärvariablen ist eine quadratische Funktion $Q$, die auf eine Binärvariable mit $n$ Bits, $x = x_0 ... x_{n-1}$, wirkt. Für eine ganzzahlige Matrix $A$, einen ganzzahligen Vektor $b$ und eine ganze Zahl $c$ kann die Funktion geschrieben werden als

Wenn $A$, $b$ oder $c$ Einzelwerte enthalten, berechnet diese Schaltung nur eine Approximation der quadratischen Form.

Ausgestattet mit $m$ Qubits zur Codierung des Wertes, berechnet diese Schaltung $Q(x) \mod 2^m$ in [Zweierkomplement] ( https://stackoverflow.com/questions/1049722/what-is-twos-complement ) Darstellung.

Da wir das Zweierkomplement verwenden, erfordert z. B. der Wert von $Q(x) = 3$ 2 Bits zur Darstellung des Wertes und 1 Bit für das Vorzeichen: 3 = '011', wobei die erste 0 einen positiven Wert angibt. Andererseits wäre $Q(x) = -3$ -3 = '101', wobei die erste 1 einen negativen Wert angibt und 01 das Zweierkomplement von 3 ist.

Wenn der Wert von $Q(x)$ zu groß ist, um mit m Qubits dargestellt zu werden, lautet die resultierende Bitfolge $(Q(x) + 2^m) \mod 2^m)$.

Die Umsetzung dieser Schaltung wird in [1], Abb. 6 erläutert.

Quellenangaben:

[1] Gilliam et al., Grover Adaptive Suche für eingeschränkte polynomiale binäre Optimierung. arXiv:1912.04088

Parameter

• num_result_qubits (int | None) – Die Anzahl der Qubits, die zur Kodierung des Ergebnisses benötigt werden. In der Klassendokumentation als „ $m$ “ bezeichnet.
• quadratic (np.ndarray | list[list[float |ParameterExpression]] | None) – Eine Matrix, die die Koeffizienten des quadratischen Terms enthält: $A$.
• linear (np.ndarray | list[float |ParameterExpression] | None) – Ein Array, das die linearen Koeffizienten enthält: $b$.
• offset (float |ParameterExpression | None) – Ein konstanter Versatz, $c$.
• little_endian (bool) – Codieren Sie das Ergebnis in kleiner Endianness.

Erhöht

• ValueError - Wenn linear und quadratic nicht übereinstimmende Größen haben.
• ValueError - Wenn num_result_qubits nicht spezifiziert ist, aber nicht bestimmt werden kann, weil einige Werte der quadratischen Form parametrisiert sind.

Attribute

name

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(2, 2, name="my_circuit")
print(qc.name)

my_circuit

Methoden

required_result_qubits