Commuting2qGateRouter

class qiskit.transpiler.passes.Commuting2qGateRouter(*args, **kwargs)

Bases : TransformationPass

Une classe permettant d'intervertir une ou plusieurs portes de migration alternante avec la carte de couplage.

Ce passage permet d'acheminer des blocs de portes à deux qubits commutés, encapsulés sous forme d'instructions Commuting2qBlock . Ce laissez-passer ne s'applique pas aux autres instructions. La mise en correspondance avec la carte de couplage s'effectue à l'aide de stratégies d'échange, voir SwapStrategy. La stratégie d'échange doit être adaptée au problème et à la carte de couplage. Cette passe de transpilation devrait idéalement être exécutée avant que le circuit quantique ne soit élargi avec des qubits ancillaires inactifs. Sinon, nous pourrions échanger des qubits en dehors de la partie de la puce que nous voulons utiliser. Par conséquent, la stratégie d'échange et la carte de couplage qui lui est associée ne représentent pas des qubits physiques. Ils représentent plutôt un mappage intermédiaire qui correspond aux qubits physiques une fois que la disposition initiale est appliquée. L'exemple ci-dessous montre comment mapper un qubit à quatre qubits PauliEvolutionGate aux qubits 0, 1, 3 et 4 du dispositif à cinq qubits à l'aide de la carte de couplage suivante

0 -- 1 -- 2
     |
     3
     |
     4

Pour ce faire, nous utilisons une stratégie d'échange de lignes pour les qubits 0, 1, 3 et 4, définie en fonction des qubits virtuels 0, 1, 2 et 3.

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.circuit.library import PauliEvolutionGate
from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp
from qiskit.transpiler import Layout, CouplingMap, PassManager
from qiskit.transpiler.passes import FullAncillaAllocation
from qiskit.transpiler.passes import EnlargeWithAncilla
from qiskit.transpiler.passes import ApplyLayout
from qiskit.transpiler.passes import SetLayout

from qiskit.transpiler.passes.routing.commuting_2q_gate_routing import (
    SwapStrategy,
    FindCommutingPauliEvolutions,
    Commuting2qGateRouter,
)

# Define the circuit on virtual qubits
op = SparsePauliOp.from_list([("IZZI", 1), ("ZIIZ", 2), ("ZIZI", 3)])
circ = QuantumCircuit(4)
circ.append(PauliEvolutionGate(op, 1), range(4))

# Define the swap strategy on qubits before the initial_layout is applied.
swap_strat = SwapStrategy.from_line([0, 1, 2, 3])

# Choose qubits 0, 1, 3, and 4 from the backend coupling map shown above.
backend_cmap = CouplingMap(couplinglist=[(0, 1), (1, 2), (1, 3), (3, 4)])
initial_layout = Layout.from_intlist([0, 1, 3, 4], *circ.qregs)

pm_pre = PassManager(
    [
        FindCommutingPauliEvolutions(),
        Commuting2qGateRouter(swap_strat),
        SetLayout(initial_layout),
        FullAncillaAllocation(backend_cmap),
        EnlargeWithAncilla(),
        ApplyLayout(),
    ]
)

# Insert swap gates, map to initial_layout and finally enlarge with ancilla.
pm_pre.run(circ).draw("mpl")

Ce gestionnaire de passage s'appuie sur le site current_layout qui correspond à la disposition des qubits au fur et à mesure de l'application des portes de permutation. La passe traversera tous les nœuds du dag. Si un nœud doit être acheminé à l'aide d'une stratégie de permutation, il sera décomposé en sous-instructions avec des couches de permutation entre les deux et le site current_layout sera modifié. Les nœuds qui ne devraient pas être acheminés à l'aide de stratégies d'échange seront ajoutés au dag en tenant compte de current_layout .

Paramètres

• swap_strategy - instance de SwapStrategy qui contient les couches de permutation utilisées, ainsi que l'ordre dans lequel elles doivent être appliquées, pour faire correspondre l'instruction au matériel. Si ce champ n'est pas indiqué, il doit être contenu dans l'ensemble des propriétés du laissez-passer. Cela permet aux autres passes de déterminer la stratégie d'échange la plus appropriée au moment de l'exécution.
• edge_coloring - Une coloration optionnelle des bords de la carte de couplage ( I.e. deux arêtes qui partagent un nœud n'ont pas la même couleur). Si la coloration des bords est donnée, les portes de commutation qui peuvent être appliquées simultanément compte tenu de la permutation actuelle des qubits sont regroupées en fonction de la coloration des bords et appliquées conformément à cette coloration. Ici, une couleur est un nombre entier qui est utilisé comme index pour définir et accéder aux groupes de portes de commutation qui peuvent être appliqués simultanément. Si la coloration des bords n'est pas donnée, les ensembles seront constitués à l'aide d'un algorithme gourmand. La coloration des bords est utile pour positionner des portes telles que RZZGates à côté de portes d'échange afin d'exploiter les annulations de CX.

Attributs

is_analysis_pass

is_transformation_pass

Méthodes

execute

name

run

swap_decompose

update_status