PadDynamicalDecoupling

class qiskit.transpiler.passes.PadDynamicalDecoupling(*args, **kwargs)

Bases: BasePadding

Paso de inserción de desacoplamiento dinámico.

Este pase funciona en un circuito físico programado. Explora el circuito en busca de periodos de tiempo inactivos (es decir, aquellos que contienen instrucciones de retardo) e inserta una secuencia DD de puertas en esos puntos. Estas puertas equivalen a la identidad, por lo que no alteran la acción lógica del circuito, pero tienen el efecto de mitigar la decoherencia en esos periodos de inactividad.

Como caso especial, el pase permite una secuencia length-1 (por ejemplo, [XGate()]). En este caso, la inserción de DD sólo se produce cuando la puerta inversa puede ser absorbida en una puerta vecina del circuito (por lo que seguiríamos sustituyendo Retardo por algo equivalente a la identidad). Puede utilizarse, por ejemplo, como eco Hahn.

Este paso garantiza que la secuencia insertada conserve exactamente el circuito (incluida la fase global).

import numpy as np
from qiskit.circuit import QuantumCircuit
from qiskit.circuit.library import XGate
from qiskit.transpiler import PassManager, InstructionDurations, Target, CouplingMap
from qiskit.transpiler.passes import ALAPScheduleAnalysis, PadDynamicalDecoupling
from qiskit.visualization import timeline_drawer

circ = QuantumCircuit(4)
circ.h(0)
circ.cx(0, 1)
circ.cx(1, 2)
circ.cx(2, 3)
circ.measure_all()
durations = InstructionDurations(
    [("h", 0, 50), ("cx", [0, 1], 700), ("reset", None, 10),
     ("cx", [1, 2], 200), ("cx", [2, 3], 300),
     ("x", None, 50), ("measure", None, 1000)],
    dt=1e-7
)
target = Target.from_configuration(
    ["h", "cx", "reset", "x", "measure"],
    num_qubits=4,
    coupling_map=CouplingMap.from_line(4, bidirectional=False),
    instruction_durations=durations,
    dt=1e-7,
)

# balanced X-X sequence on all qubits
dd_sequence = [XGate(), XGate()]
pm = PassManager([ALAPScheduleAnalysis(durations),
                  PadDynamicalDecoupling(durations, dd_sequence)])
circ_dd = pm.run(circ)
timeline_drawer(circ_dd, target=target)

# Uhrig sequence on qubit 0
n = 8
dd_sequence = [XGate()] * n
def uhrig_pulse_location(k):
    return np.sin(np.pi * (k + 1) / (2 * n + 2)) ** 2
spacing = []
for k in range(n):
    spacing.append(uhrig_pulse_location(k) - sum(spacing))
spacing.append(1 - sum(spacing))
pm = PassManager(
    [
        ALAPScheduleAnalysis(durations),
        PadDynamicalDecoupling(durations, dd_sequence, qubits=[0], spacing=spacing),
    ]
)
circ_dd = pm.run(circ)
timeline_drawer(circ_dd, target=target)

Inicializador de desacoplamiento dinámico.

Parámetros

• duraciones - Duraciones de las instrucciones que se utilizarán en la programación.

• dd_sequence - Secuencia de puertas a aplicar en puntos muertos.

• qubits - Qubits físicos sobre los que aplicar DD. Si es Ninguno, todos los qubits se someterán a DD (cuando sea posible).

• espaciado - Una lista de espaciados entre las puertas DD. La holgura disponible se dividirá en función de esto. La longitud de la lista debe ser uno más que la longitud de dd_sequence, y los elementos deben sumar 1. Si no hay ninguno, se utilizará un espaciado equilibrado [d/2, d, d, …, d, d, d/2].

• skip_reset_qubits - Si es True, no inserta DD en periodos de inactividad que siguen inmediatamente a qubits inicializados/reinicializados (ya que los qubits en estado de tierra son menos susceptibles a la decoherencia).

• pulse_alignment - Las restricciones de hardware para la asignación de temporización de puertas. Suele facilitarse desde backend.configuration().timing_constraints. Si se proporciona, la longitud del retardo, es decir, spacing, se ajusta implícitamente para satisfacer esta restricción.

• extra_slack_distribution -

  La opción para controlar el comportamiento de la generación de secuencias DD. La duración de la secuencia DD debe ser idéntica a un tiempo de inactividad en el circuito cuántico programado, sin embargo, el retardo entre puertas que comprende la secuencia debe ser un número entero en unidades de dt, y podría truncarse aún más cuando se especifica pulse_alignment . Esto hace que, en ocasiones, la duración de la secuencia creada sea inferior al tiempo de inactividad que se desea rellenar con la secuencia, es decir, sobra holgura. Esta opción toma los siguientes valores.

  • "medio": Pon la holgura extra al intervalo en el medio de la secuencia.
  • "bordes": Divide la holgura extra lo más uniformemente posible en intervalos al principio y al final de la secuencia.

• objetivo - El Target que representa el backend de destino. El objetivo tiene prioridad sobre otros argumentos cuando pueden deducirse del objetivo. Por lo tanto, si se especifica el objetivo y otros argumentos como durations o pulse_alignment , se ignorarán esos otros argumentos.

Eleva

• TranspilerError - Cuando se especifica una secuencia DD no válida.
• TranspilerError - Cuando se encuentra una puerta de impulsos cuya duración no es múltiplo del valor de la restricción de alineación.
• TypeError - Si no se especifica dd_sequence

Atributos

is_analysis_pass

is_transformation_pass

Métodos

execute

get_duration

name

run

update_status