UGate

class qiskit.circuit.library.UGate(theta, phi, lam, label=None)

ベース： Gate

ZYZオイラー角による一般的な単一量子ビット回転。

このゲートの作用は、標準的なZYZオイラー分解と次のように関連づけることができる

U(\theta, \phi, \lambda) = P(\phi) R_Y(\theta) P(\lambda) = e^{i\frac{\phi + \lambda}{2}} R_Z(\phi) R_Y(\theta) R_Z(\lambda).

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

回路記号：

     ┌──────────┐
q_0: ┤ U(ϴ,φ,λ) ├
     └──────────┘

マトリックス表現：

\providecommand{\rotationangle}{\frac{\theta}{2}} U(\theta, \phi, \lambda) = \begin{pmatrix} \cos\left(\rotationangle\right) & -e^{i\lambda}\sin\left(\rotationangle\right) \\ e^{i\phi}\sin\left(\rotationangle\right) & e^{i(\phi+\lambda)}\cos\left(\rotationangle\right) \end{pmatrix}

注

ここに示す行列表現は、 OpenQASM 3.0 仕様と同じである。 OpenQASM 2.0 仕様とは、 $e^{i(\phi+\lambda)/2}$ のグローバルフェーズが異なる。

例：

U\left(\theta, -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right) = RX(\theta)

U(\theta, 0, 0) = RY(\theta)

パラメーター

theta (ParameterValueType) – $R_Y(\theta)$ の回転に対応する角度 $\theta$ 。
phi (ParameterValueType) – $R_Z(\phi)$ 回転に対応する角度。 $\phi$
lam (ParameterValueType) – $R_Z(\lambda)$ 回転に対応する角度。 $\lambda$
label (str | None) – ゲート用のオプションのラベル。

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 。

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。

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

名前を返す。

num_clbits

clbits の数を返す。

num_qubits

量子ビットの数を返す。

params

この Instruction のパラメーターは以下の通りである。理想はゲートアングルだ。

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、正しいグループ分けで引数を返す。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

Uゲートの制御されたバージョンを返す。

単一の制御量子ビットに対して、制御ゲートは注釈の値にかかわらずとして CUGate実装される。

複数の制御量子ビットに対して、制御ゲートはが annotated の Falseときは ControlledGate として、が annotated の AnnotatedOperation ときはとして True実装される。が annotated の場合 None、ゲートに自由パラメータがあるときは（この場合、ゲートは構築 True 時に合成できない）、として解釈され、それ以外の場合は False として解釈される。

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。制御ゲートがアノテーション付き操作として実装されている場合は無視される。
ctrl_state (str |int | 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。デフォルトでは None、全ビットが1の状態になります 2**num_ctrl_qubits - 1。
annotated (bool | None) – 制御ゲートを制御ゲートとして実装するか、注釈付き操作として実装するかを示します。

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Uゲートを返す。

$U(\theta,\phi,\lambda)^{\dagger} =U(-\theta,-\lambda,-\phi))$

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引数は無視される。 UGate を逆パラメータ値で返します。

戻り値

逆ゲート。

戻りの型

U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ゲートのべき乗が、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