StatePreparation
class qiskit.circuit.library.StatePreparation(params, num_qubits=None, inverse=False, label=None, normalize=False)
Basen: Gate
Vorbereitung eines Zustands mit komplexer Amplitude.
Klasse, die die (komplexe Amplitude) Zustandsvorbereitung einer flexiblen Sammlung von Qubit-Registern implementiert.
Parameter
-
params (str |list |int |Statevector) –
- Zustandsvektor: Zustandsvektor, auf den initialisiert werden soll.
- list: Vektor der komplexen Amplituden, auf die initialisiert werden soll.
- string: Bezeichnungen der Basiszustände der Pauli-Eigenzustände Z, X, Y. Siehe
Statevector.from_label(). Beachten Sie, dass die Reihenfolge der Bezeichnungen in Bezug auf den Qubit-Index, auf den sie angewendet werden sollen, umgekehrt ist. Das Beispiel-Label '01' initialisiert das Qubit Null auf und das Qubit Eins auf . - int: eine ganze Zahl, die als Bitmap verwendet wird und angibt, welche Qubits auf initialisiert werden sollen. Beispiel: wenn params auf 5 gesetzt wird, werden Qubit 0 und Qubit 2 auf und Qubit 1 auf initialisiert.
-
num_qubits (int | None) – Dieser Parameter wird nur verwendet, wenn params ein int ist. Gibt die Gesamtzahl der Qubits im Initialisierungsaufruf an. Beispiel: initialize umfasst 5 Qubits und params ist 3. Dadurch können die Qubits 0 und 1 auf und die restlichen 3 Qubits auf initialisiert werden.
-
inverse (bool) – wenn True, wird der inverse Zustand konstruiert.
-
label (str | None) – Ein optionales Etikett für das Tor
-
normalize (bool) – Ob ein Eingabefeld auf einen Einheitsvektor normalisiert werden soll.
Erhöht
QiskitError – num_qubits Parameter, der verwendet wird, wenn params keine ganze Zahl ist
Wenn ein Statevector-Argument übergeben wird, wird der Zustand auf der Grundlage der Isometry synthese, wie in [1] beschrieben, vorbereitet.
Quellenangaben:
[1] Iten et al, Quantenschaltungen für Isometrien (2016). Phys. Rev. A 93, 032318.
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
TrueIm 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)
Fügen Sie eine Dekomposition der Anweisung in die SessionEquivalenceLibrary ein.
broadcast_arguments
broadcast_arguments(qargs, cargs)
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 - Liste der Quantenbit-Argumente.
- cargs - 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.
control
control(num_ctrl_qubits=1, label=None, ctrl_state=None, annotated=None)
Gibt die kontrollierte Version von sich selbst zurück.
Das gesteuerte Gatter wird als ControlledGate implementiert, wenn annotated ist False, und als, AnnotatedOperation wenn annotated ist True.
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"). WennNone, wird standardmäßig der Zustand „alle2**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 alsFalse.
Rückgabe
Eine kontrollierte Version dieses Tors.
Erhöht
QiskitError – ungültig num_ctrl_qubits oder ctrl_state.
copy
copy(name=None)
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
inverse
is_parameterized
power
power(exponent, annotated=False)
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)
Erstellt eine Anweisung, die self -mal wiederholt wird.
Parameter
n (int) – Anzahl der Wiederholungen des Befehls
Rückgabe
Enthält die Definition.
Rückgabetyp
Erhöht
CircuitError – Wenn n < 1 ist.
reverse_ops
reverse_ops()
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
soft_compare
soft_compare(other)
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
to_matrix
to_matrix()
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()
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)
StatePreparation anweisungsparameter können str, int, float und complex sein.