Limites

compute_forward_bounds(circuit, noise_model_paulis, /, observable, *, evolution_max_terms=1000000, eigval_max_qubits=14, atol=1e-08, atol_simplify=1e-08, atol_eigenvalue=1e-08, **kwargs)

Calculez les bornes du commutateur à temps inégaux obtenues par évolution vers l'avant.

En partant de la fin du circuit, calculez les bornes du commutateur à temps inégal, obtenues par évolution vers l'avant, pour tous les termes d'erreur de Pauli de chaque couche bruyante du circuit cible.

Autrement dit, calculer l' $\| \left[ E_F, A_F \right] \|_2$ e pour tous les termes d'erreur, $E_F$, où $A_F$ est la cible observable à mesurer sur circuit.

Les termes d'erreur, $E_I$, sont déterminés par noise_model_paulis. Ce dictionnaire établit une correspondance entre les identifiants des modèles de bruit (samplomatic.InjectNoise.ref) et une liste de termes d'erreur de Pauli. Les termes correspondants seront utilisés chaque fois qu'un BoxOp portant une annotation InjectNoise correspondante sera rencontré au cours de l'itération sur circuit.

Paramètres

• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• noise_model_paulis (dict[str, QubitSparsePauliList]) – les termes d'erreur de Pauli à prendre en compte pour chaque modèle de bruit.
• observable (Pauli |PauliList |SparseObservable |SparsePauliOp) – la grandeur observable cible à mesurer à la sortie du circuit.
• evolution_max_terms (int) – le nombre maximal de termes d'opérateur à prendre en compte au cours de l'évolution.
• eigval_max_qubits (int) – le nombre maximal de qubits d'un commutateur pour lequel on tentera encore de calculer la valeur propre. Lorsque cette valeur est dépassée, la borne est estimée à l'aide d'une inégalité triangulaire plus simple et plus lâche.
• atol (float) – Cette utilisation est OBSOLÈTE. Utilisez plutôt atol_eigenvalue atol_simplify et!
• atol_simplify (float) – la tolérance absolue utilisée pour les termes de correction issus du commutateur. Un assouplissement de cette tolérance entraînera une troncature plus importante des termes du commutateur, ce qui rendra le calcul de ses valeurs propres moins coûteux mais moins précis.
• atol_eigenvalue (float) – la tolérance absolue utilisée pour détecter la convergence de la valeur propre du commutateur. Un assouplissement de cette tolérance entraînera une perte de précision dans le calcul des valeurs propres par le solveur itératif de Davidson.
• kwargs – tout argument de mot-clé supplémentaire sera transmis à compute_bounds().

Retours

La borne du commutateur à temps inégal.

Augmentations

NotImplementedError – lorsque l'expression contient observable plus d'un terme de Pauli. Si vous rencontrez ce problème, vous devrez appeler cette fonction séparément pour chaque cible Pauli.

Type de retour

dict [ str, PauliLindbladMap ]

tighten_with_speed_limit(bounds, circuit, noise_model_paulis, /, observable)

Resserrez les limites fournies en imposant des contraintes sur la vitesse de propagation de l'information.

S'inspirant des principes qui sous-tendent les bornes de Lieb-Robinson, cette fonction exploite les limites de la vitesse de propagation de l'information pour resserrer les bornes de commutateur à temps inégaux calculées précédemment par évolution vers l'avant (voir également compute_forward_bounds()).

Paramètres

• bounds (dict[str, PauliLindbladMap]) – les bornes de commutateur à temps inégaux, calculées précédemment par évolution vers l'avant.
• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• noise_model_paulis (dict[str, QubitSparsePauliList]) – les termes d'erreur de Pauli à prendre en compte pour chaque modèle de bruit.
• observable (Pauli |PauliList |SparseObservable |SparsePauliOp) – la grandeur observable cible à mesurer à la sortie du circuit.

Retours

Une version renforcée des bornes de commutateur pour les temps inégaux.

Augmentations

• NotImplementedError – lorsque l'expression contient observable plus d'un terme de Pauli. Si vous rencontrez ce problème, vous devrez appeler cette fonction séparément pour chaque cible Pauli.
• ValueError – lorsqu'on rencontre une porte agissant sur plus de deux qubits.

Type de retour

dict [ str, PauliLindbladMap ]

compute_backward_bounds(circuit, noise_model_paulis, /, *, evolution_max_terms=1000000, **kwargs)

Calculer les bornes du commutateur à temps inégaux obtenues par évolution vers l'arrière.

En partant du début du circuit, calculez les bornes du commutateur à temps inégal, obtenues par évolution vers l'arrière, pour tous les termes d'erreur de Pauli de chaque couche bruyante du circuit cible.

Autrement dit, calculer $\| \left[ E_I, \rho_I \right] \|_1$ (en utilisant la norme 1 de Schatten, également appelée norme nucléaire) pour tous les termes d'erreur, $E_I$, où $\rho_I$ est supposé être l'état « tout à zéro », $\ket{0 \ldots 0}$, sur tous les qubits actifs de circuit.

Les termes d'erreur, $E_I$, sont déterminés par noise_model_paulis. Ce dictionnaire établit une correspondance entre les identifiants des modèles de bruit (samplomatic.InjectNoise.ref) et une liste de termes d'erreur de Pauli. Les termes correspondants seront utilisés chaque fois qu'un BoxOp portant une annotation InjectNoise correspondante sera rencontré au cours de l'itération sur circuit.

Paramètres

• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• noise_model_paulis (dict[str, QubitSparsePauliList]) – les termes d'erreur de Pauli à prendre en compte pour chaque modèle de bruit.
• evolution_max_terms (int) – le nombre maximal de termes d'opérateur à prendre en compte au cours de l'évolution. (Si l'opérateur dépasse cette taille, les termes les plus petits sont tronqués).
• kwargs – tout argument de mot-clé supplémentaire sera transmis à compute_bounds().

Retours

Les bornes du commutateur à temps inégal issues d'une évolution vers l'arrière.

Type de retour

dict [ str, PauliLindbladMap ]

merge_bounds(circuit, forward_bounds, backward_bounds, /, noise_rates=None, *, is_clifford_circuit=False)

Fusionner les limites avant et arrière.

Le niveau auquel s'opère le passage de l'utilisation de limites arrière à celle de limites avant sera le même pour tous les qubits. Il est déterminé en tenant compte des données d'apprentissage fournies noise_rates. Si ces données ne sont pas fournies, on suppose des niveaux de bruit uniformes. Même s'il s'agit là d'une hypothèse irréaliste, il peut tout de même être utile de prévisualiser les limites fusionnées.

Paramètres

• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• forward_bounds (dict[str, PauliLindbladMap] | None) – les limites vers l'avant (voir aussi compute_forward_bounds()).
• backward_bounds (dict[str, PauliLindbladMap] | None) – les bornes inférieures (voir aussi compute_backward_bounds()).
• noise_rates (dict[str, PauliLindbladMap | None] | None) – les taux de bruit appris sur le backend cible.
• is_clifford_circuit (bool) – si le circuit cible est entièrement de Clifford.

Retours

Les limites fusionnées.

Augmentations

• ValueError – lorsque les deux limites fournies sont None.
• KeyError – lorsque les bounds contiennent une clé InjectNoise.modifier_ref qui n'apparaît pas dans la cible circuit ou dont la n'est InjectNoise.ref pas trouvée.
• ValueError – si les termes de Pauli du modèle de bruit, dont les limites sont calculées pour une valeur donnée de, ne InjectNoise.modifier_ref coïncident pas entre et forward_bounds backward_bounds.
• NotImplementedError – lorsque est is_clifford_circuit égal à True.

Type de retour

dict [ str, PauliLindbladMap ] | None

compute_local_scales(circuit, bounds, /, noise_rates, *, sampling_cost_budget=inf, bias_tolerance=0.0)

Calcule l'argument local_scales d'un Samplex.

Cet argument local_scales sert à préciser quels termes d'erreur spécifiques doivent être atténués.

Il faut bias_tolerance indiquer soit soit sampling_cost_budget . Le premier fixe une limite supérieure au coût d'échantillonnage, tandis que le second fixe une limite supérieure au biais résiduel acceptable.

Paramètres

• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• bounds (dict[str, PauliLindbladMap]) – les limites du cône de lumière ombrées.
• noise_rates (dict[str, PauliLindbladMap | None]) – les taux du modèle de bruit appris.
• sampling_cost_budget (float) – le coût maximal d'échantillonnage admissible.
• bias_tolerance (float) – la valeur maximale de biais à tolérer.

Retours

• le dictionnaire local_scales qui doit être fourni comme entrée directe au samplomatic.samplex.Samplex.inputs().
• les frais généraux liés à l'échantillonnage ( $\gamma^2$ ) nécessaires à la réalisation de l'échantillonnage de local_scales.
• le biais résiduel sur les valeurs attendues calculées à l'aide de ces bornes.

Type de retour

Un tuple de longueur 3, dont les éléments sont

Augmentations

• ValueError – si des valeurs différentes de celles par défaut sont fournies pour les deux, le et sampling_cost_budget le bias_tolerance.
• KeyError – s'il noise_rates manque une entrée pour un identifiant de modèle de bruit (InjectNoise.ref) rencontré dans circuit.

compute_bounds(circuit, noise_model_paulis, light_cone, norm_fn, *, backwards, max_num_boxes=None, num_processes=1, timeout=None)

Calcule les bornes du commutateur à temps inégaux.

Pour un circuit comportant BoxOp instructions avec InjectNoise annotations et un mappage des identifiants du modèle de bruit (InjectNoise.ref) vers une liste de termes d'erreur de Pauli (noise_model_paulis), cette fonction calcule les bornes du commutateur à temps inégal (dont les détails sont mis en œuvre par norm_fn). Ce faisant, elle ne prend en compte que les portes situées à l'intérieur du cône de lumière de l'observable (initialisé par light_cone). Ces limites calculées constituent la base du cône de lumière ombré.

Cette fonction effectuant un calcul de longue durée, elle gère les exceptions KeyboardInterrupt de manière élégante, ce qui permet à l'utilisateur d'interrompre le calcul à tout moment et d'obtenir malgré tout les résultats calculés jusqu'à ce moment-là.

Paramètres

• circuit (QuantumCircuit) – le circuit cible.
• noise_model_paulis (dict[str, QubitSparsePauliList]) – les termes d'erreur de Pauli à prendre en compte pour chaque modèle de bruit.
• light_cone (LightCone) – le tracker LightCone initialisé et à état.
• norm_fn (Callable[[Pauli, RotationGates], CommutatorBounds]) – la fonction mettant en œuvre le commutateur à temps inégaux spécifique.
• backwards (bool) – s'il faut parcourir la liste à circuit l'envers.
• max_num_boxes (int | None) – le nombre maximal de cases pour lesquelles calculer les limites. Les limites de toute boîte supplémentaire se verront attribuer la valeur limite supérieure triviale de $2.0$.
• num_processes (int) – le nombre de processus parallèles à utiliser.
• timeout (float | None) – un délai d'expiration facultatif (en secondes) au terme duquel toutes les couches restantes sont remplies avec des limites numériques triviales de 2.0. Notez qu'il ne s'agit pas d'un délai d'expiration strict et que la couche en cours de traitement au moment où ce délai est atteint s'achèvera normalement.

Retours

Les bornes calculées pour le commutateur à temps inégal.

Type de retour

dict [ str, PauliLindbladMap ]