QubitSparsePauliList

__new__(data, /, num_qubits=None)

Der Standardkonstruktor von QubitSparsePauliList.

Dies delegiert an eine der expliziten Konvertierungs-Konstruktor-Methoden, basierend auf dem Typ des data Arguments. Wenn num_qubits übergeben wird und der Konstruktor, der durch den Typ von data impliziert wird, keine Zahl akzeptiert, muss die angegebene Ganzzahl mit der Eingabe übereinstimmen.

Parameter

• data - Der Datentyp der Eingabe. Dies kann eine andere QubitSparsePauliListsein, in diesem Fall wird die Eingabe kopiert, oder es kann eine Liste in einem gültigen Format für entweder from_list() oder sein from_sparse_list().
• num_qubits (int|None) – Optionale Anzahl von Qubits für die Liste. Bei den meisten Dateneingaben kann dies abgeleitet werden und muss nicht angegeben werden. Sie ist nur für leere Listen oder das Sparse-List-Format erforderlich. Wenn sie unnötig angegeben wird, muss sie mit den eingegebenen Daten übereinstimmen.

Die Anzahl der Qubits, auf die die Operatoren in der Liste wirken.

Dies lässt sich nicht aus anderen Formen oder Werten ableiten, da Identitäten nicht explizit gespeichert werden.

Die Anzahl der Elemente in der Liste.

apply_layout(layout, num_qubits=None)

Anwendung eines Transpiler-Layouts auf diese spärliche Pauli-Liste mit Bits.

Dies ermöglicht die Neuzuordnung von Qubit-Indizes, z. B. wenn die Liste in Form von virtuellen Qubit-Labels definiert ist.

Parameter

• layout (TranspileLayout |list[int] | None) – Das anzuwendende Layout. In den meisten Fällen sollte bei der Verwendung dieser Funktion das QuantumCircuit.layout Feld aus einem Schaltkreis übergeben werden, der für die Hardware transpiliert wurde. Außerdem können Sie eine Liste mit neuen Qubit-Indizes übergeben. NoneWird dies explizit angegeben, wird keine Neuzuordnung vorgenommen (Sie können jedoch weiterhin verwenden num_qubits , um die Qubits in der Liste zu erweitern).
• num_qubits (int | None) – Die Anzahl der Qubits, auf die die Listenelemente erweitert werden sollen. Falls nicht angegeben, ist die Ausgabe so breit wie die angegebene TranspileLayoutoder die gleiche Breite wie die Eingabe, wenn layout in einer anderen Form angegeben wird.

Rückgabe

Eine neue QubitSparsePauli mit dem angegebenen Layout.

clear()

Löscht alle Elemente aus der Liste, so dass sie wieder der leeren Liste entspricht.

Dies hat keinen Einfluss auf die Kapazität der internen Zuweisungen, sodass bei nachfolgenden Additions- oder Subtraktionsoperationen, die sich aus der Zusammensetzung ergeben, möglicherweise keine Neuzuweisung erforderlich ist.

Beispiele

>>> pauli_list = QubitSparsePauliList.from_list(["IXXXYY", "ZZYZII"])
>>> pauli_list.clear()
>>> assert pauli_list == QubitSparsePauliList.empty(pauli_list.num_qubits)

commutes(other)

Prüfe, ob die Elemente von self` mit einer anderen spärlichen Pauli-Liste eines anderen Qubits kommutieren.

Parameter

other (QubitSparsePauliList) – die spärliche Pauli-Liste der Qubits, anhand derer die Kommutierung überprüft werden soll.

copy()

Besorgen Sie sich eine Kopie dieser spärlichen Pauli-Liste.

Beispiele

>>> qubit_sparse_pauli_list = QubitSparsePauliList.from_list(["IXZXYYZZ", "ZXIXYYZZ"])
>>> assert qubit_sparse_pauli_list == qubit_sparse_pauli_list.copy()
>>> assert qubit_sparse_pauli_list is not qubit_sparse_pauli_list.copy()

static empty(num_qubits)

Ermittelt die leere Liste für eine bestimmte Anzahl von Qubits.

Die leere Liste enthält keine Elemente und ist das Identitätselement für die Verbindung zweier QubitSparsePauliList instanzen.

Beispiele

Holen Sie sich die leere Liste auf 100 Qubits:

>>> QubitSparsePauliList.empty(100)
<QubitSparsePauliList with 0 elements on 100 qubits: []>

static from_label(label, /)

Konstruieren Sie eine Liste mit einem Einzelbegriff aus einer dichten Zeichenkette label.

Die Bezeichnung muss eine Folge des Alphabets 'IXYZ' sein. Das Label wird analog zu einem Bitstring interpretiert. Mit anderen Worten: Der Buchstabe ganz rechts ist dem Qubit 0 zugeordnet usw. Dies ist dasselbe wie die Bezeichnungen für Pauli und SparsePauliOp.

Parameter

label (str) – das dichte Etikett.

Beispiele

>>> QubitSparsePauliList.from_label("IIIIXZI")
<QubitSparsePauliList with 1 element on 7 qubits: [X_2 Z_1]>
>>> label = "IYXZI"
>>> pauli = Pauli(label)
>>> assert QubitSparsePauliList.from_label(label) == QubitSparsePauliList.from_pauli(pauli)

static from_list(iter, /, *, num_qubits=None)

Konstruieren Sie eine Qubit-sparse Pauli-Liste aus einer Liste von dichten Etiketten.

Dies ist vergleichbar mit SparsePauliOp.from_list(). In dieser dichten Form müssen Sie alle Identitäten explizit in jedem Etikett angeben.

Die Bezeichnung muss eine Folge des Alphabets 'IXYZ' sein. Das Label wird analog zu einem Bitstring interpretiert. Mit anderen Worten: Der Buchstabe ganz rechts ist dem Qubit 0 zugeordnet usw. Dies ist dasselbe wie die Bezeichnungen für Pauli und SparsePauliOp.

Parameter

• iter (list[str]) – Liste der dichten Stringbezeichnungen.
• num_qubits (int | None) – Es ist nicht notwendig, dies anzugeben, wenn Sie sicher sind, dass iter keine leere Sequenz ist, da sie aus den Etikettenlängen abgeleitet werden kann. Wenn iter leer sein kann, müssen Sie dieses Argument angeben, um zu verdeutlichen, auf wie viele Qubits die Operatoren wirken. Wenn dies angegeben wird und iter nicht leer ist, muss der Wert mit den Etikettenlängen übereinstimmen.

Beispiele

Konstruieren Sie eine spärliche Pauli-Liste aus einer Liste von Bezeichnungen:

>>> QubitSparsePauliList.from_list([
...     "IIIXX",
...     "IIYYI",
...     "IXXII",
...     "ZZIII",
... ])
<QubitSparsePauliList with 4 elements on 5 qubits:
    [X_1 X_0, Y_2 Y_1, X_3 X_2, Z_4 Z_3]>

Verwenden Sie num_qubits , um potenziell leere Eingaben zu disambiguieren:

>>> QubitSparsePauliList.from_list([], num_qubits=10)
<QubitSparsePauliList with 0 elements on 10 qubits: []>

Diese Methode ist äquivalent zu Aufrufen von from_sparse_list() mit dem expliziten Feld qubit-arguments, das auf abnehmende Ganzzahlen gesetzt ist:

>>> labels = ["XYXZ", "YYZZ", "XYXZ"]
>>> from_list = QubitSparsePauliList.from_list(labels)
>>> from_sparse_list = QubitSparsePauliList.from_sparse_list([
...     (label, (3, 2, 1, 0))
...     for label in labels
... ])
>>> assert from_list == from_sparse_list

static from_pauli(pauli, /)

Konstruieren Sie eine QubitSparsePauliList aus einer einzelnen Pauli instanz.

Die Ausgabeliste wird einen einzigen Begriff enthalten. Beachten Sie, dass die Phase entfallen ist.

Parameter

pauli (Pauli) – den einzelnen Pauli zu konvertieren.

Beispiele

>>> label = "IYXZI"
>>> pauli = Pauli(label)
>>> QubitSparsePauliList.from_pauli(pauli)
<QubitSparsePauliList with 1 element on 5 qubits: [Y_3 X_2 Z_1]>
>>> assert QubitSparsePauliList.from_label(label) == QubitSparsePauliList.from_pauli(pauli)

static from_qubit_sparse_paulis(obj, /, num_qubits=None)

Konstruieren Sie eine QubitSparsePauliList aus einzelnen QubitSparsePauli instanzen.

Alle Begriffe müssen die gleiche Anzahl von Qubits haben. Falls angegeben, muss das Argument num_qubits mit den Begriffen übereinstimmen.

Parameter

• obj (Iterable[QubitSparsePauli]) – Iterable der einzelnen Begriffe, aus denen die Liste erstellt werden soll.
• num_qubits (int | None) – Die Anzahl der Qubits, auf die die Elemente der Liste wirken sollen. Dies wird normalerweise aus der Eingabe abgeleitet, kann aber auch explizit angegeben werden, um den Fall einer leeren Iterable zu behandeln.

Rückgabe

Die entsprechende Liste.

static from_sparse_list(iter, /, num_qubits)

Konstruieren Sie eine spärliche Pauli-Liste aus einer Liste von Bezeichnungen und den Qubits, auf die jedes Element zutrifft.

Dies ist vergleichbar mit SparsePauliOp.from_sparse_list().

Die Felder "labels" und "indices" der Tupel werden durch Zipping miteinander verbunden. Das bedeutet zum Beispiel, dass ein Aufruf von from_list() in die von dieser Methode verwendete Form umgewandelt werden kann, indem das Feld "indices" jedes Tripels auf (num_qubits-1, ..., 1, 0) gesetzt wird.

Parameter

• iter (list[tuple[str, Sequence[int]]]) – tupel von Bezeichnungen und die Qubits, auf die sich jeder Ein-Qubit-Term bezieht.
• num_qubits (int) – die Anzahl der Qubits, auf die die Operatoren in der Liste wirken.

Beispiele

Erstellen Sie eine einfache Liste:

>>> QubitSparsePauliList.from_sparse_list(
...     [("ZX", (1, 4)), ("YY", (0, 3))],
...     num_qubits=5,
... )
<QubitSparsePauliList with 2 elements on 5 qubits: [X_4 Z_1, Y_3 Y_0]>

Diese Methode kann das Verhalten von from_list()replizieren, wenn das Feld qubit-arguments des Tupels auf abnehmende Ganzzahlen gesetzt wird:

>>> labels = ["XYXZ", "YYZZ", "XYXZ"]
>>> from_list = QubitSparsePauliList.from_list(labels)
>>> from_sparse_list = QubitSparsePauliList.from_sparse_list([
...     (label, (3, 2, 1, 0))
...     for label in labels
... ])
>>> assert from_list == from_sparse_list

to_dense_array()

Drücken Sie die Liste in einem dichten Array-Format aus.

Jeder Eintrag ist eine u8, die der Pauli darstellung, wobei die Zeilen bestimmte Paulis und die Spalten bestimmte Qubits indizieren.

Beispiele

>>> paulis = QubitSparsePauliList.from_sparse_list(
...     [("ZX", (1, 4)), ("YY", (0, 3)), ("XX", (0, 1))],
...     num_qubits=5,
... )
>>> paulis.to_dense_array()

to_pauli_list()

Rückgabe a PauliList zurück, das dieselbe phasenlose Liste von Paulis darstellt.

to_sparse_list()

Ausdrücken der Liste in Form eines spärlichen Listenformats.

Dies kann als Gegenoperation von QubitSparsePauliList.from_sparse_list()gesehen werden, allerdings ist nicht garantiert, dass die Reihenfolge der Terme nach einem Roundtrip zu einer Sparse-Liste und zurück dieselbe ist.

Beispiele

>>> qubit_sparse_list = QubitSparsePauliList.from_list(["IIXIZ", "IIZIX"])
>>> reconstructed = QubitSparsePauliList.from_sparse_list(qubit_sparse_list.to_sparse_list(), qubit_sparse_list.num_qubits)