RZZGate

class qiskit.circuit.library.RZZGate(theta, label=None)

Basen: Gate

Eine parametrische 2-Qubit-Wechselwirkung $Z \otimes Z$ (Drehung um ZZ).

Dieses Tor ist symmetrisch und maximal verschränkt auf $\theta = \pi/2$ .

Kann mit der rzz() Methode auf ein QuantumCircuit angewendet werden.

Schaltkreis-Symbol:

q_0: ───■────
        │zz(θ)
q_1: ───■────

Matrix-Darstellung:

\providecommand{\rotationangle}{\frac{\theta}{2}} R_{ZZ}(\theta) = \exp\left(-i \rotationangle Z{\otimes}Z\right) = \begin{pmatrix} e^{-i \rotationangle} & 0 & 0 & 0 \\ 0 & e^{i \rotationangle} & 0 & 0 \\ 0 & 0 & e^{i \rotationangle} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & e^{-i \rotationangle} \end{pmatrix}

Dies ist eine direkte Summe von RZ-Drehungen, so dass dieses Gatter einem gleichmäßig gesteuerten (gemultiplexten) RZ-Gatter entspricht:

R_{ZZ}(\theta) = \begin{pmatrix} RZ(\theta) & 0 \\ 0 & RZ(-\theta) \end{pmatrix}

Beispiele:

R_{ZZ}(\theta = 0) = I

R_{ZZ}(\theta = 2\pi) = -I

R_{ZZ}(\theta = \pi) = - i Z \otimes Z

R_{ZZ}\left(\theta = \frac{\pi}{2}\right) = \frac{1}{\sqrt{2}} \begin{pmatrix} 1-i & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1+i & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1+i & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1-i \end{pmatrix}

Parameter

theta (ParameterValueType) – Der Drehwinkel.
label (str | None) – Ein optionales Etikett für das Tor.

Attribute

base_class

Ermittelt die Basisklasse dieser Instruktion. Dies ist garantiert im Vererbungsbaum von self zu finden.

Die "Basisklasse" einer Anweisung ist die niedrigste Klasse in ihrem Vererbungsbaum, mit der das Objekt für _all_ Schaltkreisanwendungen als vollständig kompatibel angesehen werden sollte. Dies bedeutet in der Regel, dass die Unterklasse nur definiert ist, um dem Programmierer eine gewisse Bequemlichkeit gegenüber der Basisklasse zu bieten, und die Basisklasse ist die "wahre" Klasse für eine Verhaltensperspektive. Insbesondere sollten Sie Folgendes nicht außer Kraft setzen base_class nicht überschreiben, wenn Sie eine benutzerdefinierte Version einer Anweisung definieren, die von der Hardware anders implementiert wird, wie z. B. eine alternative Messstrategie oder eine Version eines parametrisierten Gatters mit einem bestimmten Satz von Parametern, um es in einer Target von dem vollständig parametrisierten Gatter zu unterscheiden.

Dies ist oft genau gleichwertig mit type(obj), außer im Fall von Singleton-Instanzen von Standard-Bibliotheksanweisungen. Diese Singleton-Instanzen sind spezielle Unterklassen ihrer Basisklasse, und diese Eigenschaft gibt die Basisklasse zurück. Zum Beispiel:

>>> isinstance(XGate(), XGate)
True
>>> type(XGate()) is XGate
False
>>> XGate().base_class is XGate
True

Im Allgemeinen sollte man sich nicht auf die genaue Klasse eines Befehls verlassen; innerhalb einer bestimmten Schaltung sollte Instruction.name in den meisten Situationen ein geeigneteres Unterscheidungsmerkmal sein.

decompositions

Holen Sie sich die Zerlegungen der Anweisung von SessionEquivalenceLibrary.

definition

Definition der Rückgabe in Bezug auf andere grundlegende Gates.

label

Etikett mit Rücksendeanweisungen

mutable

Ist diese Instanz eine veränderbare eindeutige Instanz oder nicht.

Wenn dieses Attribut False lautet, ist die Gate-Instanz ein gemeinsam genutztes Singleton und nicht veränderbar.

name

Geben Sie den Namen zurück.

num_clbits

Gibt die Anzahl der Clbits zurück.

num_qubits

Gibt die Anzahl der Qubits zurück.

params

Die Parameter dieses Instruction. Im Idealfall sind dies Torwinkel.

Methoden

add_decomposition

add_decomposition(decomposition)

GitHub

Fügen Sie eine Dekomposition der Anweisung in die SessionEquivalenceLibrary ein.

broadcast_arguments

broadcast_arguments(qargs, cargs)

GitHub

Validierung und Handhabung der Argumente und ihrer Beziehung.

Zum Beispiel bedeutet cx([q[0],q[1]], q[2]) cx(q[0], q[2]); cx(q[1], q[2]). Diese Methode liefert die Argumente in der richtigen Gruppierung. Im gegebenen Beispiel:

in: [[q[0],q[1]], q[2]],[]
outs: [q[0], q[2]], []
      [q[1], q[2]], []

Es gelten die allgemeinen Übertragungsregeln:

Wenn len(qargs) == 1:
```
[q[0], q[1]] -> [q[0]],[q[1]]
```

Wenn len(qargs) == 2:

[[q[0], q[1]], [r[0], r[1]]] -> [q[0], r[0]], [q[1], r[1]]
[[q[0]], [r[0], r[1]]]       -> [q[0], r[0]], [q[0], r[1]]
[[q[0], q[1]], [r[0]]]       -> [q[0], r[0]], [q[1], r[0]]

Wenn len(qargs) >= 3:

[q[0], q[1]], [r[0], r[1]],  ...] -> [q[0], r[0], ...], [q[1], r[1], ...]

Parameter

qargs (list) – Liste der Quantenbit-Argumente.
cargs (list) – Liste der klassischen Bit-Argumente.

Rückgabe

Ein Tupel mit einzelnen Argumenten.

Erhöht

CircuitError – Wenn die Eingabe ungültig ist. Beispielsweise stimmt die Anzahl der Argumente nicht mit der vom Gatter erwarteten Anzahl überein.

Rückgabetyp

Iterable [ Tupel [ Liste, Liste ]]

control

control(num_ctrl_qubits=1, label=None, ctrl_state=None, annotated=None)

GitHub

Gibt die kontrollierte Version seiner selbst zurück.

Das gesteuerte Gatter wird als ControlledGate implementiert, wenn annotated ist False, und als, AnnotatedOperation wenn annotated ist True.

Seit Version 2.3 veraltet

qiskit.circuit.gate.Gate.control()Das Argument annotated ist seit Qiskit 2.3 veraltet. Es wird in Qiskit 3.0 entfernt werden. Die Methode „ Gate.control “ akzeptiert nicht mehr „annotated=None“. Die neue Standardeinstellung ist annotated=True, wodurch das kontrollierte Gatter als „ AnnotatedOperation ” dargestellt wird (es sei denn, es existiert bereits eine spezielle Klasse für kontrollierte Gatter). Sie können explizit annotated=False festlegen, um das bisherige Verhalten beizubehalten. Es wird jedoch empfohlen, annotated=True zu verwenden, da dadurch die Erstellung des kontrollierten Schaltkreises auf den Transpiler verschoben wird und darüber hinaus zusätzliche Optimierungen des kontrollierten Gates ermöglicht werden (was in der Regel zu Schaltkreisen höherer Qualität führt).

Parameter

num_ctrl_qubits (int) – Anzahl der hinzuzufügenden Steuerelemente. Der Standardwert ist 1.
label (str | None) – Optionales Tor-Etikett. Der Standardwert ist None. Wird ignoriert, wenn das kontrollierte Gate als kommentierte Operation implementiert ist.
ctrl_state (int |str | None) – Der Steuerungsstatus des Gates, angegeben entweder als Ganzzahl oder als Bitstring (z. B. "110"). Wenn None, wird standardmäßig der Zustand „alle 2**num_ctrl_qubits - 1Einsen“ verwendet.
annotated (bool | None) – Gibt an, ob das gesteuerte Gate als gesteuertes Gate oder als kommentierte Operation implementiert werden soll. Wenn None, behandelt als False.

Rückgabe

Eine kontrollierte Version dieses Tors.

Erhöht

QiskitError – ungültig num_ctrl_qubits oder ctrl_state.

copy

copy(name=None)

GitHub

Kopie der Anweisung.

Parameter

name (str) – name, der dem kopierten Schaltkreis gegeben werden soll, wenn None , dann bleibt der Name derselbe.

Rückgabe

eine Kopie der aktuellen Anweisung, wobei der Name aktualisiert wird, wenn er angegeben wurde

Rückgabetyp

qiskit.circuit.Instruction

inverse

inverse(annotated=False)

GitHub

Rückgabe des inversen RZZ-Tores (d.h. mit negativem Drehwinkel).

Parameter

annotated (bool) – wenn sie auf True gesetzt ist, wird dies typischerweise verwendet, um eine AnnotatedOperation mit einem inversen Modifikator anstelle eines konkreten Gate. Für diese Klasse wird dieses Argument jedoch ignoriert, da die Umkehrung dieses Gatters immer ein RZZGate mit einem invertierten Parameterwert ist.

Rückgabe

inverses Tor.

Rückgabetyp

RZZGate

is_parameterized

is_parameterized()

GitHub

Gibt zurück, ob das Instruction Kompilierungszeitparameter enthält.

power

power(exponent, annotated=False)

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Erhöhen Sie dieses Tor auf die Macht von exponent.

Entweder als einheitliches Gatter (Ref. UnitaryGate) oder als kommentierte Operation (Ref. AnnotatedOperation). Im Falle mehrerer Standardtore, wie z. B RXGatewenn die Potenz eines Gatters in Form eines anderen Standardgatters ausgedrückt werden kann, das direkt zurückgegeben wird.

Parameter

exponent (float) – die Macht, das Tor zu heben
annotated (bool) – gibt an, ob das Leistungstor als kommentierte Operation implementiert werden kann. Im Falle mehrerer Standardtore, wie z. B RXGatewird dieses Argument ignoriert, wenn die Potenz eines Gatters in Form eines anderen Standardgatters ausgedrückt werden kann.

Rückgabe

Eine Operation zur Durchführung gate^exponent

Erhöht

CircuitError – Wenn das Gatter nicht unitär ist

repeat

repeat(n)

GitHub

Erstellt eine Anweisung, die self $n$ -mal wiederholt wird.

Parameter

n (int) – Anzahl der Wiederholungen des Befehls

Rückgabe

Enthält die Definition.

Rückgabetyp

qiskit.circuit.Instruction

Erhöht

CircuitError – Wenn n < 1 ist.

reverse_ops

reverse_ops()

GitHub

Bei einer zusammengesetzten Anweisung kehren Sie die Reihenfolge der Unteranweisungen um.

Dies geschieht durch rekursive Umkehrung aller Unterbefehle. Es wird kein Gate invertiert.

Rückgabe

eine neue Anweisung mit

unteranweisungen umgedreht.

Rückgabetyp

qiskit.circuit.Instruction

soft_compare

soft_compare(other)

GitHub

Weicher Vergleich zwischen Gates. Ihre Namen, die Anzahl der Qubits und die klassischen Bitnummern müssen übereinstimmen. Die Anzahl der Parameter muss übereinstimmen. Jeder Parameter wird verglichen. Wenn man eine ParameterExpression ist, wird sie nicht berücksichtigt.

Parameter

other (instruction) – sonstiger Unterricht.

Rückgabe

sind selbst und andere gleich bis hin zu Parameterausdrücken.

Rückgabetyp

bool

to_matrix

to_matrix()

GitHub

Gibt eine Numpy.array für die unitäre Matrix des Gatters zurück.

Rückgabe

wenn die Gate-Unterklasse eine Matrixdefinition hat.

Rückgabetyp

np.ndarray

Erhöht

CircuitError – Wenn eine Gate-Unterklasse diese Methode nicht implementiert, wird beim Aufruf dieser Basisklassenmethode eine Ausnahme ausgelöst.

to_mutable

to_mutable()

GitHub

Gibt eine veränderbare Kopie dieses Tores zurück.

Diese Methode gibt eine neue veränderbare Kopie dieser Gate-Instanz zurück. Wenn eine Singleton-Instanz verwendet wird, ist dies eine neue, eindeutige Instanz, die verändert werden kann. Wenn die Instanz bereits veränderbar ist, handelt es sich um eine Deepcopy dieser Instanz.

validate_parameter

validate_parameter(parameter)

GitHub

Gate-Parameter sollten int, float, oder ParameterExpression

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