PrepareSlaterDeterminant

class PrepareSlaterDeterminant(occupation, rotation_unitary)

Bases : FermionicGate

Permet de calculer un déterminant de Slater à partir d'une occupation et d'une rotation orbitale.

Cette porte est constituée d'une occupation de référence InitializeModes suivie d'un OrbitalRotation: elle indique que les modes sur lesquels elle agit commencent dans le déterminant défini par et occupation sont ensuite pivotés de rotation_unitary. Comme l'occupation initiale est connue, la transcompilation de cette porte peut utiliser la décomposition rectangulaire givens_decomposition_slater() pour obtenir une synthèse avec un nombre réduit de portes (voir GivensDecompositionSlaterDeterminantSynthesis) plutôt que la décomposition carrée complète qu'un seul OrbitalRotation exigerait.

Conformément à la convention OrbitalRotation « $a^\dagger_i \mapsto \sum_j U_{ji} a^\dagger_j$ », la rotation des modes occupés les fait correspondre aux colonnes correspondantes de rotation_unitary; ces colonnes couvrent l'espace occupé du déterminant de Slater préparé.

Sémantique de la simulation

Dans le cadre de la simulation, cette porte est de type « validation puis rotation » et non un générateur d’états : à partir d’un vecteur d’état entrant, elle vérifie que ce vecteur est confiné au sous-espace défini occupation par (via InitializeModes) puis applique rotation_unitary (via OrbitalRotation). Il nécessite donc un vecteur d'état de référence réel, généré en externe (par exemple via ffsim.slater_determinant()). Le comportement du générateur – qui émet les signaux de porte définissant l'occupation de référence – se trouve dans le plug-in de synthèse, et non dans le chemin de simulation.

C'est l'application (plutôt que l'abandon) de la rotation qui garantit que la fusion d'un InitializeModes et d'un OrbitalRotation en cette porte unique laisse l'état final simulé inchangé.

L'initialisation d'une instance de cette porte s'effectue à l'aide des arguments indiqués ci-dessous.

Paramètres

• occupation (Sequence[bool]) – une séquence de valeurs booléennes indiquant la fonction de référence pour chaque mode sur lequel cette porte agit.
• rotation_unitary (np.ndarray) – la matrice unitaire $n \times n$ $U$ définissant la rotation orbitale via $a^\dagger_i \mapsto \sum_j U_{ji} a^\dagger_j$, où $n$ est le nombre de modes (len(occupation)). Elle doit être carrée et unitaire; cela relève de la responsabilité de l'appelant et n'est pas vérifié.

Augmentations

ValueError – si n'est rotation_unitary pas une matrice carrée dont la dimension correspond à la longueur de occupation.

Attributs

occupation

rotation_unitary

Méthodes protocolaires

_apply_unitary_placed_