CCXゲート

class qiskit.circuit.library.CCXGate(*args, _force_mutable=False, **kwargs)

ベース： SingletonControlledGate

CCXゲート、別名トッフォリゲート。

に適用できる。 QuantumCircuit メソッドで ccx() メソッドで

回路記号：

q_0: ──■──
       │
q_1: ──■──
     ┌─┴─┐
q_2: ┤ X ├
     └───┘

マトリックス表現：

CCX q_0, q_1, q_2 = I \otimes I \otimes |0 \rangle \langle 0| + CX \otimes |1 \rangle \langle 1| = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 \end{pmatrix}

注

Qiskitの規約では、量子ビットのインデックスが高いほど重要である（リトルエンディアン規約）。 q_2 q_1 多くの教科書では、制御されたゲートは、より有意な量子ビットを制御として仮定して示されている。したがって、このゲートの教科書的な行列はこうなる：

     ┌───┐
q_0: ┤ X ├
     └─┬─┘
q_1: ──■──
       │
q_2: ──■──

CCX\ q_2, q_1, q_0 = |0 \rangle \langle 0| \otimes I \otimes I + |1 \rangle \langle 1| \otimes CX = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \end{pmatrix}

新しいCCXゲートを作る。

属性

base_class

この命令の基本クラスを取得します。これは self の継承ツリーにあることが保証されている。

命令の "基本クラス "とは、そのオブジェクトが回路アプリケーションのために完全に互換性があると考えるべき、継承ツリーで最も低いクラスのことである。これは通常、サブクラスが純粋にベースクラスよりもプログラマーの利便性を向上させるために定義され、ベースクラスが動作の観点から「真の」クラスであることを意味する。特に、上書きしないでください base_class 代替測定戦略や、特定のパラメータセットを持つパラメータ化されたゲートのバージョンなど、ハードウェアによって異なる方法で実装される命令のカスタムバージョンを定義する場合、 Target 完全にパラメータ化されたゲートから。

これは、標準ライブラリ命令のシングルトン・インスタンスの場合を除き、 type(obj) と正確に等価であることが多い。これらのシングルトン・インスタンスはベース・クラスの特別なサブクラスであり、このプロパティはそのベースを返す。例:

>>> isinstance(XGate(), XGate)
True
>>> type(XGate()) is XGate
False
>>> XGate().base_class is XGate
True

一般的に、命令の正確なクラスは当てにすべきではない。与えられた回路内では、ほとんどの状況で Instruction.name 。

ctrl_state

ゲートの制御状態を10進整数で返す。

decompositions

SessionEquivalenceLibrary から命令の分解を取得する。

definition

他の基本ゲートの観点から定義を返す。から判断されるように、ゲートにオープン・コントロールがある場合、返された定義は内部を変更することなくXと共役になる。 ctrl_stateによって決定され、返された定義は、内部 _definition を変更することなくXと共役になる。

label

返品指示ラベル

mutable

このインスタンスはミュータブルなユニークインスタンスかどうか。

この属性が False である場合、ゲートのインスタンスは共有シングルトンであり、ミュータブルではありません。

name

ゲートの名前を取得する。ゲートにオープン・コントロールがある場合、ゲート名はこうなる：

<original_name_o<ctrl_state>

ここで、 <original_name> は制御量子ビットが閉じているデフォルトの場合のゲート名で、 <ctrl_state> はゲートの制御状態の整数値である。

num_clbits

clbits の数を返す。

num_ctrl_qubits

制御量子ビットの数を取得する。

戻り値

ゲートの制御量子ビットの数。

戻りの型

int

num_qubits

量子ビットの数を返す。

params

base_gateからパラメータを取得する。

戻り値

ゲートパラメータのリスト。

戻りの型

リスト

レイズ

CircuitError - 制御ゲートはベースゲートを定義しない

方法

add_decomposition

add_decomposition(decomposition)

GitHub

SessionEquivalenceLibrary に命令の分解を追加する。

broadcast_arguments

broadcast_arguments(qargs, cargs)

GitHub

引数とその関係の検証と処理。

例えば、 cx([q[0],q[1]], q[2]) は cx(q[0], q[2]); cx(q[1], q[2]) を意味する。この方法は、引数を正しいグループ分けで返す。与えられた例では

in: [[q[0],q[1]], q[2]],[]
outs: [q[0], q[2]], []
      [q[1], q[2]], []

一般的な放送ルールは以下の通り：

len(qargs) == 1：
```
[q[0], q[1]] -> [q[0]],[q[1]]
```

len(qargs) == 2：

[[q[0], q[1]], [r[0], r[1]]] -> [q[0], r[0]], [q[1], r[1]]
[[q[0]], [r[0], r[1]]]       -> [q[0], r[0]], [q[0], r[1]]
[[q[0], q[1]], [r[0]]]       -> [q[0], r[0]], [q[1], r[0]]

len(qargs) >= 3：

[q[0], q[1]], [r[0], r[1]],  ...] -> [q[0], r[0], ...], [q[1], r[1], ...]

パラメーター

qargs (list) – 量子ビット引数のリスト。
cargs (list) – 古典的なビット引数のリスト。

戻り値

単一の引数を持つタプル。

レイズ

CircuitError - 入力が有効でない場合。例えば、引数の数がゲートの予想と一致しない。

戻りの型

Iterable [ tuple [ list, list ]]

control

control(num_ctrl_qubits=1, label=None, ctrl_state=None, annotated=None)

GitHub

CCXゲートの管理バージョンを返す。

制御ゲートはとして実装される MCXGate。注釈付き値は無視されます。

パラメーター

num_ctrl_qubits (int) – 追加するコントロールの数。デフォルトは1です。
label (str | None) – オプションのゲートラベル。デフォルトはNoneです。
ctrl_state (int |str | None) – ゲートの制御状態。整数またはビット列（例： "110"）として指定される。デフォルト Noneでは全ビットが1の状態となる 2**num_ctrl_qubits - 1
annotated (bool | None) – 無視された。

戻り値

このゲートの制御版。

copy

copy(name=None)

GitHub

インストラクションのコピー

パラメーター

name (str) – コピーされた回路に与えられる名前。 None の場合、名前はそのまま。

戻り値

現在の命令のコピーで、名前が与えられていればそれを更新する

戻りの型

qiskit.circuit.Instruction

inverse

inverse(annotated=False)

GitHub

反転したCCXゲート（CCXでもある）を返す。

パラメーター

annotated (bool) – True にセットされた場合、これは通常、具体的な修飾子の代わりに逆修飾子がセットされた AnnotatedOperation を返すために使われます。 Gate. しかし、このクラスでは、このゲートは自己逆であるため、この議論は無視される。

戻り値

インバースゲート（セルフインバース）。

戻りの型

CCXゲート

is_parameterized

is_parameterized()

GitHub

Instruction にコンパイル時のパラメータが含まれているかどうかを返す。

power

power(exponent, annotated=False)

GitHub

このゲートを exponent のパワーに引き上げる。

ユニタリーゲート(ref. UnitaryGate) または注釈付き操作（ref. AnnotatedOperation). のような複数の標準ゲートの場合、ゲートのべき乗は、直接返される別の標準ゲートで表すことができる。 RXGateゲートのパワーが、直接返される別の標準ゲートで表現できる場合。

パラメーター

exponent (float) – に引き上げる力がある
annotated (bool) – は、パワーゲートが注釈付き操作として実装できるかどうかを示す。のような複数の標準ゲートの場合、この引数は無視される。 RXGateゲートのべき乗が別の標準ゲートで表現できる場合、この引数は無視される。

戻り値

を実施するオペレーション。 gate^exponent

レイズ

CircuitError - ゲートがユニタリーでない場合