TwoQubitControlledUDecomposer

class qiskit.synthesis.TwoQubitControlledUDecomposer(rxx_equivalent_gate, euler_basis='ZXZ')

Bases: object

Decompor uma operação unitária geral de dois qubits em termos de uma porta de dois qubits alvo, que seja localmente equivalente a uma RXXGate.

Algoritmo de síntese

Qualquer operação unitária de dois qubits $U$ pode ser expressa, por meio de sua decomposição canônica (de Weyl) (ver TwoQubitWeylDecomposition), como um portão de Weyl $U_d(a, b, c)$ rodeado por quatro portões unitários de um único qubit:

     ┌─────┐┌───────┐┌─────┐
q_0: ┤ c2r ├┤0      ├┤ c1r ├
     ├─────┤│  Weyl │├─────┤
q_1: ┤ c2l ├┤1      ├┤ c1l ├
     └─────┘└───────┘└─────┘

O portão de Weyl se fatoriza em um produto de três rotações de dois qubits, $U_d(a, b, c) = R_{XX}(a)\, R_{YY}(b)\, R_{ZZ}(c)$ :

     ┌─────────┐┌─────────┐
q_0: ┤0        ├┤0        ├─■──────
     │  Rxx(a) ││  Ryy(b) │ │ZZ(c)
q_1: ┤1        ├┤1        ├─■──────
     └─────────┘└─────────┘

As rotações $R_{YY}$ e $R_{ZZ}$ são então mapeadas para as rotações $R_{XX}$ por meio de mudanças de base de qubit único. Com “ $R_{YY}(b) = (S^\dagger \otimes S^\dagger)\, R_{XX}(b)\, (S \otimes S)$ ”:

     ┌─────┐┌─────────┐┌───┐
q_0: ┤ Sdg ├┤0        ├┤ S ├
     ├─────┤│  Rxx(b) │├───┤
q_1: ┤ Sdg ├┤1        ├┤ S ├
     └─────┘└─────────┘└───┘

e $R_{ZZ}(c) = (H \otimes H)\, R_{XX}(c)\, (H \otimes H)$ :

     ┌───┐┌─────────┐┌───┐
q_0: ┤ H ├┤0        ├┤ H ├
     ├───┤│  Rxx(c) │├───┤
q_1: ┤ H ├┤1        ├┤ H ├
     └───┘└─────────┘└───┘

Por fim, cada rotação de $R_{XX}$ é realizada com a porta fornecida pelo usuário, que é localmente equivalente a RXXGate (a rxx_equivalent_gate), envolvida por portas de qubit único que levam em conta a equivalência local e qualquer escala do ângulo de rotação. Depois que cada rotação é expandida, todas as portas de um qubit que se encontram entre duas portas consecutivas de dois qubits são multiplicadas entre si e consolidadas, de modo que o circuito sintetizado utilize, no máximo, três aplicações de rxx_equivalent_gate e, no máximo, oito portas unitárias de um qubit:

     ┌─────┐┌───────────┐┌─────┐┌───────────┐┌─────┐┌───────────┐┌─────┐
q_0: ┤ d2r ├┤0          ├┤ d1r ├┤0          ├┤ e1r ├┤0          ├┤ f1r ├
     ├─────┤│  Equiv(a) │├─────┤│  Equiv(b) │├─────┤│  Equiv(c) │├─────┤
q_1: ┤ d2l ├┤1          ├┤ d1l ├┤1          ├┤ e1l ├┤1          ├┤ f1l ├
     └─────┘└───────────┘└─────┘└───────────┘└─────┘└───────────┘└─────┘

Equiv(a)Aqui, Equiv(b) e Equiv(c) são as portas fornecidas pelo usuário rxx_equivalent_gate (a porta localmente equivalente a RXXGate) que realizam as rotações $R_{XX}(a)$, $R_{XX}(b)$ e $R_{XX}(c)$, e as caixas restantes representam as portas unitárias consolidadas de um único qubit.

O número de portas de dois qubits efetivamente emitidas depende dos parâmetros de Weyl do alvo: rotações com ângulo nulo são descartadas; assim, as operações unitárias que estão mais próximas de uma ou duas instâncias de RXXGate utilizam uma ou duas aplicações de rxx_equivalent_gate , respectivamente, em vez de três. Um alvo próximo da identidade não utilizará nenhuma de suas aplicações.

Parâmetros

• rxx_equivalent_gate (type[Gate]) – Porta que é localmente equivalente a uma porta do RXXGate tipo: $U \sim U_d(\alpha, 0, 0) \sim \text{Ctrl-U}$. As opções válidas são [RZZGate, RXXGate, RYYGate, RZXGate, CPhaseGate, CRXGate, CRYGate, CRZGate].
• euler_basis (str) – Cadeia de base a ser fornecida para OneQubitEulerDecomposer para 1Q synthesis. As opções válidas são ['ZXZ', 'ZYZ', 'XYX', 'XZX', 'U', 'U3', 'U321', 'U1X', 'PSX', 'ZSX', 'ZSXX', 'RR'].

Aumentos

QiskitError – Se a porta não for localmente equivalente a um RXXGate.

__call__