UGate

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

Bases: Gate

Rotação genérica de um único qubit em termos de ângulos de Euler ZYZ.

A ação dessa porta pode ser relacionada à decomposição de Euler ZYZ padrão por

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).

Pode ser aplicado a um QuantumCircuit com o método u() método.

Símbolo do circuito:

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

Representação matricial:

\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}

Nota

A representação da matriz mostrada aqui é a mesma da especificação OpenQASM 3.0, que difere da especificação OpenQASM 2.0 por uma fase global de $e^{i(\phi+\lambda)/2}$ .

Exemplos:

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

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

Parâmetros

theta (ParameterValueType) – O ângulo $\theta$ corresponde à rotação $R_Y(\theta)$ .
phi (ParameterValueType) – O ângulo $\phi$ correspondente à rotação $R_Z(\phi)$ .
lam (ParameterValueType) – O ângulo $\lambda$ correspondente à rotação $R_Z(\lambda)$ .
label (str | None) – Uma etiqueta opcional para o portão.

Atributos

base_class

Obtém a classe base dessa instrução. É garantido que isso esteja na árvore de herança de self.

A "classe base" de uma instrução é a classe mais baixa em sua árvore de herança com a qual o objeto deve ser considerado totalmente compatível para aplicativos de circuito. Isso normalmente significa que a subclasse é definida apenas para oferecer algum tipo de conveniência ao programador em relação à classe base, e a classe base é a classe "verdadeira" em uma perspectiva comportamental. Em particular, você não deve substituir base_class se estiver definindo uma versão personalizada de uma instrução que será implementada de forma diferente pelo hardware, como uma estratégia de medição alternativa ou uma versão de uma porta parametrizada com um conjunto específico de parâmetros para fins de distinção em um Target da porta parametrizada completa.

Isso geralmente é exatamente equivalente a type(obj), exceto no caso de instâncias únicas de instruções de biblioteca padrão. Essas instâncias singleton são subclasses especiais de sua classe base, e essa propriedade retornará essa base. Por exemplo:

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

Em geral, não se deve confiar na classe precisa de uma instrução; em um determinado circuito, espera-se que Instruction.name seja um discriminador mais adequado na maioria das situações.

decompositions

Obtenha as decomposições da instrução no site SessionEquivalenceLibrary.

definition

Definição de retorno em termos de outros portões básicos.

label

Etiqueta de instruções de devolução

mutable

Essa instância é uma instância única mutável ou não.

Se esse atributo for False , a instância do portão será um singleton compartilhado e não será mutável.

name

Retorna o nome.

num_clbits

Retorna o número de clbits.

num_qubits

Retorna o número de qubits.

params

Os parâmetros do site Instruction. O ideal é que sejam ângulos de portão.

Métodos

add_decomposition

add_decomposition(decomposition)

GitHub

Adicione uma decomposição da instrução ao site SessionEquivalenceLibrary.

broadcast_arguments

broadcast_arguments(qargs, cargs)

GitHub

Validação e manipulação dos argumentos e seu relacionamento.

Por exemplo, cx([q[0],q[1]], q[2]) significa cx(q[0], q[2]); cx(q[1], q[2]). Esse método produz os argumentos no agrupamento correto. No exemplo dado:

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

As regras gerais de transmissão são:

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

Se 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]]

Se len(qargs) >= 3:

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

Parâmetros

qargs (list) – Lista de argumentos de bits quânticos.
cargs (list) – Lista de argumentos clássicos de bits.

Retorna

Uma tupla com argumentos únicos.

Aumentos

CircuitError - Se a entrada não for válida. Por exemplo, o número de argumentos não corresponde à expectativa da porta.

Tipo de retorno

Iterável [ tupla [ lista, lista ]]

control

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

GitHub

Retorne uma versão controlada do portão U.

Para um único qubit de controle, o portão controlado é implementado como CUGate, independentemente do valor de anotado.

Para mais de um qubit de controle, o portão controlado é implementado como ControlledGate quando annotated é False, e como AnnotatedOperation quando annotated é True. Quando annotated é None, é interpretado como True quando o portão tem parâmetros livres (caso em que o portão não pode ser sintetizado no momento da construção) e como False nos demais casos.

Parâmetros

num_ctrl_qubits (int) – Número de controles a serem adicionados. Padroniza para 1.
label (str | None) – Etiqueta opcional para o portão. Ignorado se o gate controlado for implementado como uma operação anotada.
ctrl_state (str |int | None) – O estado de controle da porta, especificado como um número inteiro ou uma sequência de bits (por exemplo "110"). Se None, o padrão é o estado 2**num_ctrl_qubits - 1todos-uns.
annotated (bool | None) – Indica se o gate controlado deve ser implementado como um gate controlado ou como uma operação anotada.

Retorna

Uma versão controlada deste portão.

copy

copy(name=None)

GitHub

Cópia da instrução.

Parâmetros

name (str) – nome a ser dado ao circuito copiado; se for None , o nome permanecerá o mesmo.

Retorna

uma cópia da instrução atual, com o nome atualizado, caso tenha sido fornecido

Tipo de retorno

qiskit.circuit.Instruction

inverse

inverse(annotated=False)

GitHub

Retorna a porta U invertida.

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

Parâmetros

annotated (bool) – quando definido como True, normalmente é usado para retornar um AnnotatedOperation com um modificador inverso definido em vez de um Gate. Entretanto, para essa classe, esse argumento é ignorado, pois o inverso dessa porta é sempre um UGate com valores de parâmetros inversos.

Retorna

porta inversa.

Tipo de retorno

UGate

is_parameterized

is_parameterized()

GitHub

Retorna se o site Instruction contém parâmetros de tempo de compilação.

power

power(exponent, annotated=False)

GitHub

Eleve esse portão ao poder de exponent.

Implementado como uma porta unitária (ref. UnitaryGate) ou como uma operação anotada (ref. AnnotatedOperation). No caso de várias portas padrão, como RXGatequando a potência de uma porta pode ser expressa em termos de outra porta padrão que é retornada diretamente.

Parâmetros

exponent (float) – o poder de elevar o portão para
annotated (bool) – indica se o power gate pode ser implementado como uma operação anotada. No caso de várias portas padrão, como RXGateesse argumento é ignorado quando a potência de uma porta pode ser expressa em termos de outra porta padrão.

Retorna

Uma operação que implementa gate^exponent

Aumentos

CircuitError - Se a porta não for unitária

repeat

repeat(n)

GitHub

Cria uma instrução com $n$ self repetido vezes.

Parâmetros

n (int) – Número de vezes para repetir a instrução

Retorna

Contendo a definição.

Tipo de retorno

qiskit.circuit.Instruction

Aumentos

CircuitError - Se n < 1.

reverse_ops

reverse_ops()

GitHub

Para uma instrução composta, inverta a ordem das subinstruções.

Isso é feito por meio da inversão recursiva de todas as subinstruções. Ele não inverte nenhuma porta.

Retorna

uma nova instrução com

subinstruções invertidas.

Tipo de retorno

qiskit.circuit.Instruction

soft_compare

soft_compare(other)

GitHub

Comparação suave entre portões. Seus nomes, número de qubits e números de bits clássicos devem corresponder. O número de parâmetros deve corresponder. Cada parâmetro é comparado. Se a pessoa for um ParameterExpression, isso não será levado em consideração.

Parâmetros

other (instruction) – outras instruções.

Retorna

são iguais a si mesmo e ao outro até as expressões de parâmetro.

Tipo de retorno

bool

to_matrix

to_matrix()

GitHub

Retorna um Numpy.array para a matriz unitária da porta.

Retorna

se a subclasse Gate tiver uma definição de matriz.

Tipo de retorno

np.ndarray

Aumentos

CircuitError - Se uma subclasse do Gate não implementar esse método, será gerada uma exceção quando esse método da classe base for chamado.

to_mutable

to_mutable()

GitHub

Retorna uma cópia mutável desse portão.

Esse método retornará uma nova cópia mutável dessa instância de porta. Se uma instância singleton estiver sendo usada, essa será uma nova instância exclusiva que poderá ser alterada. Se a instância já for mutável, ela será uma cópia profunda dessa instância.

validate_parameter

validate_parameter(parameter)

GitHub

Os parâmetros do gate devem ser int, float ou ParameterExpression

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