SparsePauliOp

Valore predefinito: 1e-08

Restituisce i coefficienti di Pauli.

Restituisce una tupla (forma_ingresso, forma_uscita).

Restituisce il numero di qubit se si tratta di un operatore a N qubit o altrimenti None.

Restituisce i Parameters liberi nei coefficienti.

Restituire il sito PauliList.

Restituisce i qarg per l'operatore.

Valore predefinito: 1e-05

Impostazioni di ritorno.

Il numero di termini di Pauli nell'operatore.

adjoint()

Restituisce l'adjoint dell'Operatore.

apply_layout(layout, num_qubits=None)

Applicare un layout di transpiler a questo SparsePauliOp

Parametri

• layout (TranspileLayout |list[int] | None) – O un TranspileLayout, un elenco di numeri interi oppure None. Se sia layout che num_qubits sono impostati su none, viene restituita una copia dell'operatore.
• num_qubits (int | None) – Il numero di qubit a cui espandere l'operatore. Se non viene fornito, se layout è un valore TranspileLayout il numero di qubit del circuito di uscita del transpiler verrà utilizzato per impostazione predefinita. Se layout è un elenco di numeri interi, la permutazione specificata verrà applicata senza alcuna espansione. Se il layout è None, l'operatore sarà espanso al numero di qubit indicato.

Risultati

Un nuovo SparsePauliOp con il layout fornito applicato

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

argsort(weight=False)

Restituisce gli indici per ordinare le righe della tabella.

Restituisce la composizione di permutazioni nell'ordine di ordinamento per coefficiente e ordinamento per Pauli. Utilizzando il peso kwarg, l'output può essere ordinato anche in base al numero di termini non identici nel Pauli, dove l'insieme di tutti i Pauli di un determinato peso è ancora ordinato lessicograficamente.

Esempio

Ecco un esempio di utilizzo di SparsePauliOp argsort.

import numpy as np
from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp

# 2-qubit labels
labels = ["XX", "XX", "XX", "YI", "II", "XZ", "XY", "XI"]
# coeffs
coeffs = [2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 3.+0.j, 4.+0.j, 5.+0.j, 6.+0.j, 7.+0.j]

# init
spo = SparsePauliOp(labels, coeffs)
print('Initial Ordering')
print(spo)

# Lexicographic Ordering
srt = spo.argsort()
print('Lexicographically sorted')
print(srt)

# Lexicographic Ordering
srt = spo.argsort(weight=False)
print('Lexicographically sorted')
print(srt)

# Weight Ordering
srt = spo.argsort(weight=True)
print('Weight sorted')
print(srt)

Initial Ordering
SparsePauliOp(['XX', 'XX', 'XX', 'YI', 'II', 'XZ', 'XY', 'XI'],
              coeffs=[2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 3.+0.j, 4.+0.j, 5.+0.j, 6.+0.j, 7.+0.j])
Lexicographically sorted
[4 7 0 1 2 6 5 3]
Lexicographically sorted
[4 7 0 1 2 6 5 3]
Weight sorted
[4 7 3 0 1 2 6 5]

Parametri

• weight (bool) – ordina facoltativamente per peso, se Vero (predefinito: Falso).
• sorted (By using the weight kwarg the output can additionally be)
• Pauli. (by the number of non-identity terms in the)

Risultati

gli indici per ordinare la tabella.

Tipo di restituzione

array

assign_parameters(parameters, inplace=False)

Lega i Parameters liberi nei coefficienti ai valori forniti.

Parametri

• parameters (Mapping[Parameter, complex |ParameterExpression] | Sequence[complex |ParameterExpression]) – I valori a cui associare i parametri.
• inplace (bool) – Se False, viene restituita una copia dell'operatore con i parametri vincolati. Se True l'operatore stesso viene modificato.

Risultati

Una copia dell'operatore con parametri vincolati, se inplace è False, altrimenti None.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp | Nessuno

chop(tol=1e-14)

Impostare le parti reali e immaginarie dei coefficienti a 0 se < tol in grandezza.

Ad esempio, l'operatore che rappresenta 1+1e-17j X + 1e-17 Y con una tolleranza maggiore di 1e-17 sarà ridotto a 1 X mentre SparsePauliOp.simplify() restituirebbe 1+1e-17j X.

Se, dopo la troncatura, sia la parte reale che quella immaginaria di un coefficiente sono pari a 0, il corrispondente operatore di Pauli viene rimosso dall'operatore.

Parametri

tol (float) – La tolleranza assoluta per verificare se una parte reale o immaginaria deve essere impostata a 0.

Risultati

Questo operatore con coefficienti tagliati.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

compose(other, qargs=None, front=False)

Restituisce l'operatore composizione con un altro SparsePauliOp.

Parametri

• other (SparsePauliOp) – un oggetto SparsePauliOp.
• qargs (list or None) – un elenco delle posizioni dei sottosistemi su cui applicare altre operazioni. Se "None" si applica a tutti i sottosistemi (impostazione predefinita: None).
• front (bool) – Se True, componi utilizzando la moltiplicazione dell'operatore a destra, invece della moltiplicazione a sinistra, [impostazione predefinita: False].

Risultati

Il composto SparsePauliOp.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

Aumenti

QiskitError – se l’altro non può essere convertito in un operatore o presenta dimensioni incompatibili con i sottosistemi specificati.

conjugate()

Restituisce il coniugato di SparsePauliOp.

copy()

Eseguire una copia profonda dell'operatore corrente.

dot(other, qargs=None)

Restituisce l'operatore moltiplicato a destra self * altro.

Parametri

• other (Operator) – un oggetto operatore.
• qargs (list or None) – un elenco delle posizioni dei sottosistemi su cui applicare altre operazioni. Se "None" si applica a tutti i sottosistemi (impostazione predefinita: None).

Risultati

La matrice destra moltiplicata Operatore.

Tipo di restituzione

Operatore

equiv(other, atol=None)

Verifica se due operatori di SparsePauliOp sono equivalenti.

Parametri

• other (SparsePauliOp) – un oggetto operatore.
• atol (float | None) – Tolleranza numerica assoluta per la verifica dell'equivalenza.

Risultati

Vero se l'operatore è equivalente a self.

Tipo di restituzione

bool

expand(other)

Restituisce il prodotto tensoriale di ordine inverso con un altro SparsePauliOp.

Parametri

other (SparsePauliOp) – un oggetto SparsePauliOp.

Risultati

il prodotto tensoriale $b \otimes a$, dove $a$

è l'attuale SparsePauliOp, e $b$ è l'altro SparsePauliOp.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

static from_list(obj, dtype=None, *, num_qubits=None)

Costruire da un elenco di stringhe di Pauli e coefficienti.

Per esempio, l'hamiltoniana a 5 qubit

può essere costruito come

from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp

# via tuples and the full Pauli string
op = SparsePauliOp.from_list([("XIIZI", 1), ("IYIIY", 2)])

Parametri

• obj (Iterable[Tuple[str, complex]]) – Elenco di 2 tuple che specificano i termini di Pauli.
• dtype (type | None) – Tipo di dati dei coefficienti. Se None (impostazione predefinita), il tipo di dati viene dedotto automaticamente.
• num_qubits (int) – Il numero di qubit dell'operatore (predefinito: Nessuno).

Risultati

La rappresentazione SparsePauliOp dei termini di Pauli.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

Aumenti

• QiskitError – Se viene passato un elenco vuoto e num_qubits è None.
• QiskitError – Se num_qubits e gli elementi presenti nell'elenco di input non corrispondono.

static from_operator(obj, atol=None, rtol=None)

Crea un oggetto a partire da un oggetto Operator.

Si noti che il costo di questa costruzione è esponenziale in generale perché il numero di possibili termini di Pauli nella decomposizione è esponenziale rispetto al numero di qubit.

Internamente utilizza un'implementazione della "decomposizione di Pauli tensorizzata" presentata in Hantzko, Binkowski e Gupta (2023).

Parametri

• obj (Operator) – un operatore di N-qubit.
• atol (float) – Opzionale. Tolleranza assoluta per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-8 ). Poiché il confronto è con zero, in effetti la tolleranza utilizzata è il massimo di atol e rtol.
• rtol (float) – Opzionale. tolleranza relativa per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-5 ). Poiché il confronto è con zero, in effetti la tolleranza utilizzata è il massimo di atol e rtol.

Risultati

la rappresentazione SparsePauliOp dell'operatore.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

Aumenti

QiskitError – se l'operatore di input non è un operatore a N qubit.

static from_sparse_list(obj, num_qubits, do_checks=True, dtype=None)

Costruire da un elenco di stringhe di Pauli locali e coefficienti.

Ogni elemento dell'elenco è una 3-tupla di una stringa di Pauli locale, degli indici dove applicarla e di un coefficiente.

Per esempio, l'hamiltoniana a 5 qubit

può essere costruito come

from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp

# via triples and local Paulis with indices
op = SparsePauliOp.from_sparse_list([("ZX", [1, 4], 1), ("YY", [0, 3], 2)], num_qubits=5)

# equals the following construction from "dense" Paulis
op = SparsePauliOp.from_list([("XIIZI", 1), ("IYIIY", 2)])

Parametri

• obj (Iterable[tuple[str, list[int], complex]]) – L'elenco di 3 tuple che specificano il Paulis.
• num_qubits (int) – Il numero di qubit dell'operatore.
• do_checks (bool) – Se eseguire controlli di validità sugli indici di input.
• dtype (type | None) – Tipo di dati dei coefficienti. Se None (impostazione predefinita), il tipo di dati viene dedotto automaticamente.

Risultati

La rappresentazione SparsePauliOp dei termini di Pauli.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

Aumenti

• QiskitError – Se il numero di qubit è incompatibile con gli indici dei termini di Pauli.
• QiskitError – Se il qubit indicato è già stato assegnato.

static from_sparse_observable(obs)

Inizializzare da un SparseObservable.

Parametri

obs (SparseObservable) – Il SparseObservable per convertire.

Risultati

A SparsePauliOp versione dell'osservabile.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

group_commuting(qubit_wise=False)

Partire un SparsePauliOp in insiemi di stringhe di Pauli commutanti.

Parametri

qubit_wise (bool) –

se la regola di commutazione viene applicata all'intero operatore o su base per-qubit. Ad esempio:

>>> from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp
>>> op = SparsePauliOp.from_list([("XX", 2), ("YY", 1), ("IZ",2j), ("ZZ",1j)])
>>> op.group_commuting()
[SparsePauliOp(["IZ", "ZZ"], coeffs=[0.+2.j, 0.+1j]),
 SparsePauliOp(["XX", "YY"], coeffs=[2.+0.j, 1.+0.j])]
>>> op.group_commuting(qubit_wise=True)
[SparsePauliOp(['XX'], coeffs=[2.+0.j]),
 SparsePauliOp(['YY'], coeffs=[1.+0.j]),
 SparsePauliOp(['IZ', 'ZZ'], coeffs=[0.+2.j, 0.+1.j])]

Risultati

Elenco di SparsePauliOp dove ogni SparsePauliOp contiene

operatori di Pauli pendolari.

Tipo di restituzione

elenco [ SparsePauliOp ]

input_dims(qargs=None)

Restituisce una tupla di dimensioni di ingresso per i sottosistemi specificati.

is_unitary(atol=None, rtol=None)

Restituisce True se l'operatore è una matrice unitaria.

Questo metodo verifica se l'operatore composto con il suo adiacente è uguale all'identità, fino alla tolleranza fornita. La tolleranza viene utilizzata quando si semplifica l'operatore composto e si controlla se il risultato è l'identità.

Parametri

• atol (float) – Opzionale. Tolleranza assoluta per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-8 ).
• rtol (float) – Opzionale. Tolleranza relativa per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-5 ).

Risultati

Vero se l'operatore è unitario, falso altrimenti.

Tipo di restituzione

bool

label_iter()

Restituisce un iteratore di rappresentazioni di etichette.

Si tratta di un iteratore pigro che converte ogni termine di SparsePauliOp in una tupla (label, coeff). Per convertire l'intera tabella in etichette, utilizzare il metodo to_labels() .

Risultati

oggetto iteratore di etichette per SparsePauliOp.

Tipo di restituzione

LabelIterator

matrix_iter(sparse=False)

Restituisce un iteratore di rappresentazione della matrice.

Si tratta di un iteratore pigro che converte ogni termine di SparsePauliOp in una matrice man mano che viene utilizzato. Per convertire in una singola matrice, utilizzare il metodo to_matrix() metodo.

Parametri

sparse (bool) – Se True, restituisce matrici CSR sparse; in caso contrario, restituisce matrici di tipo array Numpy (impostazione predefinita: False)

Risultati

oggetto iteratore di matrici per PauliList.

Tipo di restituzione

MatrixIterator

noncommutation_graph(qubit_wise)

Creare il grafo di non commutazione di questo SparsePauliOp.

Questo trasforma il problema del raggruppamento degli operatori di misura in un problema di colorazione dei grafi. Il grafo costruito contiene un nodo per ogni Pauli. I nodi si collegheranno per ogni due termini di Pauli che non commutano.

Parametri

qubit_wise (bool) – se la regola di commutazione viene applicata all'intero operatore o su base per-qubit.

Risultati

il grafo di non-commutazione con nodi per ogni Pauli e bordi

che indica una relazione di non commutazione. Ogni nodo conterrà l'indice del termine di Pauli a cui corrisponde nei suoi dati. I bordi del grafo non contengono dati.

Tipo di restituzione

rustworkx.PyGraph

output_dims(qargs=None)

Restituisce una tupla di dimensioni di uscita per i sottosistemi specificati.

power(n)

Restituisce il risultato dell'applicazione di un operatore su se stesso per n volte.

Parametri

n (int) – il numero di volte che si compone con il sé ( n>0 ).

Risultati

l'operatore composto n volte.

Tipo di restituzione

Clifford

Aumenti

QiskitError – se le dimensioni di ingresso e di uscita dell'operatore non sono uguali, oppure se la potenza non è un numero intero positivo.

reshape(input_dims=None, output_dims=None, num_qubits=None)

Restituisce una copia superficiale con le dimensioni dei sottosistemi di ingresso e di uscita rimodellate.

Parametri

• input_dims (None or tuple) – nuove dimensioni di input del sottosistema. Se Nessuno, le attenuazioni dell'input originale verranno mantenute. [Predefinito: Nessuno].
• output_dims (None or tuple) – nuove dimensioni di uscita del sottosistema. Se Nessuno, le gradazioni di output originali verranno mantenute. [Predefinito: Nessuno].
• num_qubits (None or int) – rimodella in un operatore N-qubit [Predefinito: Nessuno].

Risultati

restituisce self con le dimensioni di ingresso e di uscita rimodellate.

Tipo di restituzione

BaseOperator

Aumenti

QiskitError – se la somma delle dimensioni di ingresso o di uscita di tutti i sottosistemi non è costante.

simplify(atol=None, rtol=None)

Semplificare PauliList combinando i duplicati e rimuovendo gli zeri.

Parametri

• atol (float) – Opzionale. Tolleranza assoluta per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-8 ).
• rtol (float) – Opzionale. tolleranza relativa per verificare se i coefficienti sono zero (predefinito: 1e-5 ).

Risultati

l'operatore semplificato SparsePauliOp.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

sort(weight=False)

Ordinare le righe della tabella.

Dopo aver ordinato i coefficienti utilizzando argsort di numpy, ordinare per Pauli. L'ordinamento di Pauli ha la precedenza. Se Pauli è uguale, verrà ordinato per coefficiente. Utilizzando il peso kwarg, l'output può essere ordinato anche in base al numero di termini non identici nel Pauli, dove l'insieme di tutti i Pauli di un determinato peso è ancora ordinato lessicograficamente.

Esempio

Ecco un esempio di utilizzo di SparsePauliOp sort.

import numpy as np
from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp

# 2-qubit labels
labels = ["XX", "XX", "XX", "YI", "II", "XZ", "XY", "XI"]
# coeffs
coeffs = [2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 3.+0.j, 4.+0.j, 5.+0.j, 6.+0.j, 7.+0.j]

# init
spo = SparsePauliOp(labels, coeffs)
print('Initial Ordering')
print(spo)

# Lexicographic Ordering
srt = spo.sort()
print('Lexicographically sorted')
print(srt)

# Lexicographic Ordering
srt = spo.sort(weight=False)
print('Lexicographically sorted')
print(srt)

# Weight Ordering
srt = spo.sort(weight=True)
print('Weight sorted')
print(srt)

Initial Ordering
SparsePauliOp(['XX', 'XX', 'XX', 'YI', 'II', 'XZ', 'XY', 'XI'],
              coeffs=[2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 3.+0.j, 4.+0.j, 5.+0.j, 6.+0.j, 7.+0.j])
Lexicographically sorted
SparsePauliOp(['II', 'XI', 'XX', 'XX', 'XX', 'XY', 'XZ', 'YI'],
              coeffs=[4.+0.j, 7.+0.j, 2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 6.+0.j, 5.+0.j, 3.+0.j])
Lexicographically sorted
SparsePauliOp(['II', 'XI', 'XX', 'XX', 'XX', 'XY', 'XZ', 'YI'],
              coeffs=[4.+0.j, 7.+0.j, 2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 6.+0.j, 5.+0.j, 3.+0.j])
Weight sorted
SparsePauliOp(['II', 'XI', 'YI', 'XX', 'XX', 'XX', 'XY', 'XZ'],
              coeffs=[4.+0.j, 7.+0.j, 3.+0.j, 2.+1.j, 2.+2.j, 3.+0.j, 6.+0.j, 5.+0.j])

Parametri

• weight (bool) – ordina facoltativamente per peso, se Vero (predefinito: Falso).
• sorted (By using the weight kwarg the output can additionally be)
• Pauli. (by the number of non-identity terms in the)

Risultati

una copia ordinata della tabella originale.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

static sum(ops)

Somma di SparsePauliOps.

Si tratta di una versione specializzata della funzione integrata sum per SparsePauliOp con un overhead minore.

Parametri

ops (list[SparsePauliOp]) – un elenco di SparsePauliOps.

Risultati

SparsePauliOp che rappresenta la somma dell'elenco di input.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

Aumenti

• QiskitError – se l'elenco di input è vuoto.
• QiskitError – se l'elenco di input include un oggetto che non è di tip SparsePauliOp e.
• QiskitError – se il numero di qubit degli oggetti presenti nell'elenco di input non corrisponde.

tensor(other)

Restituisce il prodotto tensoriale con un altro SparsePauliOp.

Parametri

other (SparsePauliOp) – un oggetto SparsePauliOp.

Risultati

il prodotto tensoriale $a \otimes b$, dove $a$

è l'attuale SparsePauliOp, e $b$ è l'altro SparsePauliOp.

Tipo di restituzione

SparsePauliOp

to_list(array=False)

Convertire in un elenco le etichette e i coefficienti delle stringhe Pauli.

Per gli operatori con molti termini, la conversione con il kwarg array=True sarà più efficiente, poiché alloca in anticipo la memoria per l'intero array Numpy di etichette.

Parametri

array (bool) – restituisce un array Numpy se è vero, altrimenti restituisce un elenco (predefinito: False).

Risultati

Elenco di coppie (label, coeff) per le righe di PauliList.

Tipo di restituzione

elenco o array

to_matrix(sparse=False, force_serial=False)

Convertire in una matrice densa o rada.

Parametri

• sparse (bool) – se True restituisce una matrice CSR rada, altrimenti restituisce una matrice Numpy densa (il valore predefinito).
• force_serial (bool) – se True, utilizzare un'implementazione non threadata, indipendentemente dallo stato delle variabili di ambiente di controllo dei thread di Qiskit. Per impostazione predefinita, si utilizzerà il parallelismo filettato sulle CPU disponibili.

Risultati

Una matrice densa se sparse=False. csr_matrix: Una matrice rada in formato CSR se sparse=True.

Tipo di restituzione

array

to_operator()

Convertire in un oggetto Operatore matrice

Tipo di restituzione

Operatore

to_sparse_list()

Converte in un formato di lista Pauli rada con elementi (pauli, qubit, coefficiente).

transpose()

Restituisce la trasposizione di SparsePauliOp.