RealAmplitudes
class qiskit.circuit.library.RealAmplitudes(num_qubits=None, entanglement='reverse_linear', reps=3, skip_unentangled_qubits=False, skip_final_rotation_layer=False, parameter_prefix='θ', insert_barriers=False, initial_state=None, name='RealAmplitudes', flatten=None)
Bases : TwoLocal
Le circuit 2-local des amplitudes réelles.
Le circuit RealAmplitudes est une fonction d'onde d'essai heuristique utilisée comme Ansatz dans les applications chimiques ou comme circuit de classification dans l'apprentissage automatique. Le circuit consiste en une alternance de couches de rotations et d'enchevêtrements . Le modèle d'enchevêtrement peut être défini par l'utilisateur ou sélectionné à partir d'un ensemble prédéfini. Elle est appelée RealAmplitudes car les états quantiques préparés n'auront que des amplitudes réelles, la partie complexe étant toujours égale à 0.
Par exemple, un circuit RealAmplitudes avec 2 répétitions sur 3 qubits avec 'reverse_linear' est
┌──────────┐ ░ ░ ┌──────────┐ ░ ░ ┌──────────┐
┤ Ry(θ[0]) ├─░────────■───░─┤ Ry(θ[3]) ├─░────────■───░─┤ Ry(θ[6]) ├
├──────────┤ ░ ┌─┴─┐ ░ ├──────────┤ ░ ┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
┤ Ry(θ[1]) ├─░───■──┤ X ├─░─┤ Ry(θ[4]) ├─░───■──┤ X ├─░─┤ Ry(θ[7]) ├
├──────────┤ ░ ┌─┴─┐└───┘ ░ ├──────────┤ ░ ┌─┴─┐└───┘ ░ ├──────────┤
┤ Ry(θ[2]) ├─░─┤ X ├──────░─┤ Ry(θ[5]) ├─░─┤ X ├──────░─┤ Ry(θ[8]) ├
└──────────┘ ░ └───┘ ░ └──────────┘ ░ └───┘ ░ └──────────┘L'enchevêtrement peut être défini à l'aide du mot-clé entanglement sous la forme d'une chaîne de caractères ou d'une liste de paires d'index. Voir la documentation de TwoLocal et NLocal pour plus de détails. D'autres options peuvent être définies, notamment le nombre de répétitions, l'omission des portes de rotation sur les qubits qui ne sont pas intriqués, l'omission de la couche de rotation finale et l'insertion de barrières entre la couche de rotation et la couche d'intrication.
Si certains qubits ne sont pas intriqués avec d'autres qubits, il est logique de ne pas appliquer de portes de rotation sur ces qubits, puisqu'une séquence de rotations peut être réduite à une seule rotation avec des angles de rotation additionnés.
Exemples
>>> ansatz = RealAmplitudes(3, reps=2) # create the circuit on 3 qubits
>>> print(ansatz.decompose())
┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐
q_0: ┤ Ry(θ[0]) ├──────────■──────┤ Ry(θ[3]) ├──────────■──────┤ Ry(θ[6]) ├
├──────────┤ ┌─┴─┐ ├──────────┤ ┌─┴─┐ ├──────────┤
q_1: ┤ Ry(θ[1]) ├──■─────┤ X ├────┤ Ry(θ[4]) ├──■─────┤ X ├────┤ Ry(θ[7]) ├
├──────────┤┌─┴─┐┌──┴───┴───┐└──────────┘┌─┴─┐┌──┴───┴───┐└──────────┘
q_2: ┤ Ry(θ[2]) ├┤ X ├┤ Ry(θ[5]) ├────────────┤ X ├┤ Ry(θ[8]) ├────────────
└──────────┘└───┘└──────────┘ └───┘└──────────┘>>> ansatz = RealAmplitudes(3, entanglement='full', reps=2, flatten=True)
>>> print(ansatz)
┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐
q_0: ┤ RY(θ[0]) ├──■────■──┤ RY(θ[3]) ├──────────────■────■──┤ RY(θ[6]) ├────────────
├──────────┤┌─┴─┐ │ └──────────┘┌──────────┐┌─┴─┐ │ └──────────┘┌──────────┐
q_1: ┤ RY(θ[1]) ├┤ X ├──┼───────■──────┤ RY(θ[4]) ├┤ X ├──┼───────■──────┤ RY(θ[7]) ├
├──────────┤└───┘┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ├──────────┤└───┘┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ├──────────┤
q_2: ┤ RY(θ[2]) ├─────┤ X ├───┤ X ├────┤ RY(θ[5]) ├─────┤ X ├───┤ X ├────┤ RY(θ[8]) ├
└──────────┘ └───┘ └───┘ └──────────┘ └───┘ └───┘ └──────────┘>>> ansatz = RealAmplitudes(3, entanglement='linear', reps=2, insert_barriers=True,
... flatten=True)
>>> qc = QuantumCircuit(3) # create a circuit and append the RY variational form
>>> qc.compose(ansatz, inplace=True)
>>> qc.draw()
┌──────────┐ ░ ░ ┌──────────┐ ░ ░ ┌──────────┐
q_0: ┤ RY(θ[0]) ├─░───■────────░─┤ RY(θ[3]) ├─░───■────────░─┤ RY(θ[6]) ├
├──────────┤ ░ ┌─┴─┐ ░ ├──────────┤ ░ ┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
q_1: ┤ RY(θ[1]) ├─░─┤ X ├──■───░─┤ RY(θ[4]) ├─░─┤ X ├──■───░─┤ RY(θ[7]) ├
├──────────┤ ░ └───┘┌─┴─┐ ░ ├──────────┤ ░ └───┘┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
q_2: ┤ RY(θ[2]) ├─░──────┤ X ├─░─┤ RY(θ[5]) ├─░──────┤ X ├─░─┤ RY(θ[8]) ├
└──────────┘ ░ └───┘ ░ └──────────┘ ░ └───┘ ░ └──────────┘>>> ansatz = RealAmplitudes(4, reps=1, entanglement='circular', insert_barriers=True,
... flatten=True)
>>> print(ansatz)
┌──────────┐ ░ ┌───┐ ░ ┌──────────┐
q_0: ┤ RY(θ[0]) ├─░─┤ X ├──■─────────────░─┤ RY(θ[4]) ├
├──────────┤ ░ └─┬─┘┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
q_1: ┤ RY(θ[1]) ├─░───┼──┤ X ├──■────────░─┤ RY(θ[5]) ├
├──────────┤ ░ │ └───┘┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
q_2: ┤ RY(θ[2]) ├─░───┼───────┤ X ├──■───░─┤ RY(θ[6]) ├
├──────────┤ ░ │ └───┘┌─┴─┐ ░ ├──────────┤
q_3: ┤ RY(θ[3]) ├─░───■────────────┤ X ├─░─┤ RY(θ[7]) ├
└──────────┘ ░ └───┘ ░ └──────────┘>>> ansatz = RealAmplitudes(4, reps=2, entanglement=[[0,3], [0,2]],
... skip_unentangled_qubits=True, flatten=True)
>>> print(ansatz)
┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐
q_0: ┤ RY(θ[0]) ├──■───────■──────┤ RY(θ[3]) ├──■───────■──────┤ RY(θ[6]) ├
└──────────┘ │ │ └──────────┘ │ │ └──────────┘
q_1: ──────────────┼───────┼────────────────────┼───────┼──────────────────
┌──────────┐ │ ┌─┴─┐ ┌──────────┐ │ ┌─┴─┐ ┌──────────┐
q_2: ┤ RY(θ[1]) ├──┼─────┤ X ├────┤ RY(θ[4]) ├──┼─────┤ X ├────┤ RY(θ[7]) ├
├──────────┤┌─┴─┐┌──┴───┴───┐└──────────┘┌─┴─┐┌──┴───┴───┐└──────────┘
q_3: ┤ RY(θ[2]) ├┤ X ├┤ RY(θ[5]) ├────────────┤ X ├┤ RY(θ[8]) ├────────────
└──────────┘└───┘└──────────┘ └───┘└──────────┘La fonction real_amplitudes() construit un circuit fonctionnellement équivalent, mais plus rapidement.
La classe qiskit.circuit.library.n_local.real_amplitudes.RealAmplitudes est obsolète depuis Qiskit 2.1. Elle sera supprimée à Qiskit 3.0. Utilisez plutôt la fonction qiskit.circuit.library.real_amplitudes.
Paramètres
- num_qubits (int | None) – Le nombre de qubits du circuit RealAmplitudes.
- reps (int) – Spécifie la fréquence de répétition de la structure d'une couche de rotation suivie d'une couche d'enchevêtrement.
- entanglement (str |list[list[int]] | Callable[[int], list[int]]) – Définit la structure d'intrication. Il peut s'agir d'une chaîne de caractères (« full », « linear », « reverse_linear », « circular » ou « sca »), d'une liste de paires d'entiers indiquant les indices des qubits intriqués les uns avec les autres, ou d'une fonction renvoyant une telle liste à partir de l'indice de la couche d'intrication. Utiliser par défaut l'intrication « reverse_linear ». Il convient de noter que l'intrication « reverse_linear » fournit le même opérateur unitaire que l'intrication « full », mais avec moins de portes d'intrication. Pour plus de détails, consultez
TwoLocalla section « Exemples » de [...]. - initial_state (QuantumCircuit | None) – Un objet de type « QuantumCircuit » à ajouter au début du circuit.
- skip_unentangled_qubits (bool) – Si True, les portes de qubit unique ne sont appliquées qu'aux qubits intriqués avec un autre qubit. Si False, les portes de qubit unique sont appliquées à chaque qubit dans l'Ansatz. La valeur par défaut est false.
- skip_final_rotation_layer (bool) – Si False, une couche de rotation est ajoutée à la fin de l'ansatz. Si True, aucune couche de rotation n'est ajoutée.
- parameter_prefix (str) – Les portes paramétrées nécessitent la définition d'un paramètre, pour lequel nous utilisons
ParameterVector. - insert_barriers (bool) – Si Vrai, des barrières sont insérées entre chaque couche. Si False, aucune barrière n'est insérée.
- flatten (bool | None) – Réglez ce paramètre sur
Truepour obtenir un circuit plat au lieu de l'imbriquer dans plusieurs couches d'objets de porte. Par défaut, le contenu du circuit de sortie sera enveloppé dans des objets imbriqués pour une visualisation plus propre. Cependant, si vous utilisez ce circuit pour autre chose que la visualisation, il est fortement recommandé de mettre ce drapeau àTrueafin d'éviter une surcharge de performance importante pour la liaison des paramètres. - name (str) – Nom du circuit.
Attributs
parameter_bounds
Renvoie les limites du paramètre.
Retours
Les limites du paramètre.
name
Type : str
Un nom lisible par l'homme pour le circuit.
Exemple
from qiskit import QuantumCircuit
qc = QuantumCircuit(2, 2, name="my_circuit")
print(qc.name)my_circuit