Informação Quântica

qiskit.quantum_info

Operadores


`Operator`(dados[, input_dims, output_dims] )	Classe de operador de matriz
`Pauli`([dados] )	Operador Pauli de N-qubit.
`Clifford`(dados[, validação, cópia] )	Um operador unitário N-qubit do grupo Clifford.
`ScalarOp`([dims, coeff] )	Classe de operador de identidade escalar.
`SparseObservable`(dados, /[, número de qubits] )	Um observável sobre bases Pauli que armazena seus dados em um formato qubit-esparso.
`SparsePauliOp`(dados[, coeficientes,...] )	Operador N-qubit esparso em uma representação de base Pauli.
`PauliLindbladMap`(dados, /[, número de qubits] )	Um mapa de Pauli Lindblad armazenado em um formato qubit-esparso.
`QubitSparsePauli`(dados, /[, número de qubits] )	Um operador Pauli sem fase armazenado em um formato esparso de qubit.
`QubitSparsePauliList`(dados, /[, número de qubits] )	Uma lista de operadores Pauli sem fase armazenada em um formato qubit-esparso.
`PhasedQubitSparsePauli`(dados, /[, número de qubits] )	Um operador Pauli armazenado em um formato esparso de qubit.
`PhasedQubitSparsePauliList`(dados, /[, número de qubits] )	Uma lista de operadores Pauli com fases armazenadas em um formato esparso de qubit.
`CNOTDihedral`([data, num_qubits, validate] )	Um operador N-qubit do grupo CNOT-Dihedral.
`PauliList`(dados)	Lista de operadores Pauli de N-qubit.
`pauli_basis`(num_qubits[, peso] )	Retorna o PauliList ordenado para a base Pauli de n-qubit.
`get_clifford_gate_names`()	Retorna a lista de nomes de portas Clifford.

Estados


`Statevector`(data[, dims] )	Classe de vetor de estado
`DensityMatrix`(data[, dims] )	DensityMatrix classe
`StabilizerState`(dados[, validação] )	StabilizerState classe.

Canais


`Choi`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação da matriz Choi de um canal quântico.
`SuperOp`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação de superoperador de um canal quântico.
`Kraus`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação de Kraus de um canal quântico.
`Stinespring`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação em Stinespring de um canal quântico.
`Chi`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação da matriz Chi com base em Pauli de um canal quântico.
`PTM`(dados[, input_dims, output_dims] )	Representação da matriz de transferência de Pauli (PTM) de um canal quântico.

Medidas

average_gate_fidelity

qiskit.quantum_info.average_gate_fidelity(channel, target=None, require_cp=True, require_tp=False)

GitHub

Retorna a fidelidade média da porta de um canal quântico com ruído.

A fidelidade média da porta $F_{\text{ave}}$ é dada por

\begin{aligned} F_{\text{ave}}(\mathcal{E}, U) &= \int d\psi \langle\psi|U^\dagger \mathcal{E}(|\psi\rangle\!\langle\psi|)U|\psi\rangle \\ &= \frac{d F_{\text{pro}}(\mathcal{E}, U) + 1}{d + 1} \end{aligned}

em que $F_{\text{pro}}(\mathcal{E}, U)$ é o process_fidelity() do canal quântico de entrada $\mathcal{E}$ com um alvo unitário $U$ , e $d$ é a dimensão do canal.

Parâmetros

channel (QuantumChannel or Operator) – canal quântico com ruído.
target (Operator or None) – operador unitário de destino. Se Nenhum, o alvo é o operador de identidade [Padrão: Nenhum].
require_cp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino são completamente positivos e se o aviso de registro não-CP contém autovalores negativos da matriz de Choi [Padrão: True].
require_tp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino preservam o traço e se o aviso de registro não TP contém valores próprios negativos da matriz Choi parcial $Tr_{\text{out}}[\mathcal{E}] - I$ [Padrão: True].

Retorna

A fidelidade média da porta $F_{\text{ave}}$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o canal e o destino não tiverem as mesmas dimensões ou tiverem dimensões de entrada e saída diferentes.

process_fidelity

qiskit.quantum_info.process_fidelity(channel, target=None, require_cp=True, require_tp=True)

GitHub

Retorna a fidelidade do processo de um canal quântico com ruído.

A fidelidade do processo $F_{\text{pro}}(\mathcal{E}, \mathcal{F})$ entre dois canais quânticos $\mathcal{E}, \mathcal{F}$ é dada por

F_{\text{pro}}(\mathcal{E}, \mathcal{F}) = F(\rho_{\mathcal{E}}, \rho_{\mathcal{F}})

em que $F$ é o state_fidelity(), $\rho_{\mathcal{E}} = \Lambda_{\mathcal{E}} / d$ é a matriz normalizada Choi normalizada para o canal $\mathcal{E}$ , e $d$ é a dimensão de entrada de $\mathcal{E}$ .

Quando o canal de destino é unitário, isso é equivalente a

F_{\text{pro}}(\mathcal{E}, U) = \frac{Tr[S_U^\dagger S_{\mathcal{E}}]}{d^2}

em que $S_{\mathcal{E}}, S_{U}$ são as SuperOp para o canal quântico de entrada $\mathcal{E}$ e o alvo unitário $U$ , respectivamente, e $d$ é a dimensão de entrada do canal.

Parâmetros

channel (Operator or QuantumChannel) – canal quântico de entrada.
target (Operator or QuantumChannel or None) – canal quântico alvo. Se Nenhum, o alvo é o operador de identidade [Padrão: Nenhum].
require_cp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino são completamente positivos e se o aviso de registro não-CP contém autovalores negativos da matriz de Choi [Padrão: True].
require_tp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino preservam o traço e se o aviso de registro não TP contém valores próprios negativos da matriz Choi parcial $Tr_{\text{out}}[\mathcal{E}] - I$ [Padrão: True].

Retorna

A fidelidade do processo $F_{\text{pro}}$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o canal e o alvo não tiverem as mesmas dimensões.

gate_error

qiskit.quantum_info.gate_error(channel, target=None, require_cp=True, require_tp=False)

GitHub

Retorna o erro de porta de um canal quântico com ruído.

O erro da porta $E$ é dado pela infidelidade média da porta

E(\mathcal{E}, U) = 1 - F_{\text{ave}}(\mathcal{E}, U)

em que $F_{\text{ave}}(\mathcal{E}, U)$ é o average_gate_fidelity() do canal quântico de entrada $\mathcal{E}$ com um alvo unitário $U$ .

Parâmetros

channel (QuantumChannel) – canal quântico com ruído.
target (Operator or None) – operador unitário de destino. Se Nenhum, o alvo é o operador de identidade [Padrão: Nenhum].
require_cp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino são completamente positivos e se o aviso de registro não-CP contém autovalores negativos da matriz de Choi [Padrão: True].
require_tp (bool) – verifica se os canais de entrada e de destino preservam o traço e se o aviso de registro não TP contém valores próprios negativos da matriz Choi parcial $Tr_{\text{out}}[\mathcal{E}] - I$ [Padrão: True].

Retorna

O erro médio da porta $E$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o canal e o destino não tiverem as mesmas dimensões ou tiverem dimensões de entrada e saída diferentes.

diamond_norm

qiskit.quantum_info.diamond_norm(choi, solver='SCS', **kwargs)

GitHub

Retorna a norma de diamante do objeto de canal quântico de entrada.

Essa função calcula a norma de rastreamento completamente limitada (geralmente chamada de norma de diamante) do objeto de canal quântico de entrada usando o programa semidefinido da referência [1].

Parâmetros

choi (Choi or QuantumChannel) – um objeto de canal quântico ou matriz de Choi.
solver (str) – O solucionador a ser usado.
kwargs - argumentos opcionais a serem passados para o solucionador CVXPY.

Retorna

A norma de traço completamente limitada $\|\mathcal{E}\|_{\diamond}$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o pacote CVXPY não puder ser encontrado.

Informações adicionais:

Normalmente, a entrada para essa função não é um canal quântico CPTP, mas sim a diferença entre dois canais quânticos $\|\Delta\mathcal{E}\|_\diamond$ onde $\Delta\mathcal{E} = \mathcal{E}_1 - \mathcal{E}_2$ .

Referência:

J. Watrous. "Simpler semidefinite programs for completely bounded norms" (Programas semidefinidos mais simples para normas completamente limitadas), arXiv:1207.5726 [quant-ph] (2012).

Nota

Essa função requer a instalação do pacote opcional CVXPY. Quaisquer kwargs adicionais serão passados para a função cvxpy.solve . Consulte a documentação do CVXPY para obter informações sobre os solucionadores SDP disponíveis.

state_fidelity

qiskit.quantum_info.state_fidelity(state1, state2, validate=True)

GitHub

Retorna a fidelidade de estado entre dois estados quânticos.

A fidelidade do estado $F$ para os estados de entrada da matriz de densidade $\rho_1, \rho_2$ é dada por

F(\rho_1, \rho_2) = Tr[\sqrt{\sqrt{\rho_1}\rho_2\sqrt{\rho_1}}]^2.

Se um dos estados for um estado puro, isso se simplifica para $F(\rho_1, \rho_2) = \langle\psi_1|\rho_2|\psi_1\rangle$ , onde $\rho_1 = |\psi_1\rangle\!\langle\psi_1|$ .

Parâmetros

state1 (Statevector orDensityMatrix) – o primeiro estado quântico.
state2 (Statevector orDensityMatrix) – o segundo estado quântico.
validate (bool) – verifica se as entradas são estados quânticos válidos [Padrão: True]

Retorna

A fidelidade do estado $F(\rho_1, \rho_2)$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se validate=True e as entradas forem estados quânticos inválidos.

purity

qiskit.quantum_info.purity(state, validate=True)

GitHub

Calcule a pureza de um estado quântico.

A pureza de uma matriz de densidade $\rho$ é

\text{Purity}(\rho) = Tr[\rho^2]

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – um estado quântico.
validate (bool) – verificar se o estado da entrada é válido [Padrão: True]

Retorna

a pureza $Tr[\rho^2]$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se a entrada não for um estado quântico válido.

concurrence

qiskit.quantum_info.concurrence(state)

GitHub

Calcule a concorrência de um estado quântico.

A concorrência de um bipartido Statevector $|\psi\rangle$ é dada por

C(|\psi\rangle) = \sqrt{2(1 - Tr[\rho_0^2])}

onde $\rho_0 = Tr_1[|\psi\rangle\!\langle\psi|]$ é o estado reduzido obtido a partial_trace() partir do estado de entrada.

Para as matrizes de densidade, a concorrência é definida apenas para estados de 2 qubit e é dada por:

C(\rho) = \max(0, \lambda_1 - \lambda_2 - \lambda_3 - \lambda_4)

em que $\lambda _1 \ge \lambda _2 \ge \lambda _3 \ge \lambda _4$ são os valores próprios ordenados da matriz $R=\sqrt{\sqrt{\rho }(Y\otimes Y)\overline{\rho}(Y\otimes Y)\sqrt{\rho}}$ .

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – um estado quântico de 2 qubits.

Retorna

A concordância.

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o estado de entrada não for um QuantumState válido.
QiskitError - se a entrada não for bipartida QuantumState.
QiskitError - se a entrada da matriz de densidade não for um estado de 2 qubit.

entropy

qiskit.quantum_info.entropy(state, base=2)

GitHub

Calcule a entropia de von-Neumann de um estado quântico.

A entropia $S$ é dada por

S(\rho) = - Tr[\rho \log(\rho)]

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – um estado quântico.
base (int) – a base do logaritmo [Padrão: 2].

Retorna

A entropia de von-Neumann S(rho).

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o estado de entrada não for um QuantumState válido.

entanglement_of_formation

qiskit.quantum_info.entanglement_of_formation(state)

GitHub

Calcule o emaranhamento da formação do estado quântico.

O estado quântico de entrada deve ser um vetor de estado bipartido ou uma matriz de densidade de 2 qubits.

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – um estado quântico de 2 qubits.

Retorna

O emaranhamento da formação.

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o estado de entrada não for um QuantumState válido.
QiskitError - se a entrada não for bipartida QuantumState.
QiskitError - se a entrada da matriz de densidade não for um estado de 2 qubit.

mutual_information

qiskit.quantum_info.mutual_information(state, base=2)

GitHub

Calcule a informação mútua de um estado bipartido.

A informação mútua $I$ é dada por:

I(\rho_{AB}) = S(\rho_A) + S(\rho_B) - S(\rho_{AB})

em que $\rho_A=Tr_B[\rho_{AB}], \rho_B=Tr_A[\rho_{AB}]$ , são as matrizes de densidade reduzida do estado bipartido $\rho_{AB}$ .

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – um estado bipartido.
base (int) – a base do logaritmo [Padrão: 2].

Retorna

A informação mútua $I(\rho_{AB})$ .

Tipo de retorno

Valor flutuante

Aumentos

QiskitError - se o estado de entrada não for um QuantumState válido.
QiskitError - se a entrada não for bipartida QuantumState.

Funções de Utilitário


`Quaternion`(dados)	Uma classe que representa um quaternion.

partial_trace

qiskit.quantum_info.partial_trace(state, qargs)

GitHub

Retorna a matriz de densidade reduzida ao rastrear parte do estado quântico.

Se todos os subsistemas forem rastreados, isso retornará o trace() do estado de entrada.

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – o estado da entrada.
qargs (list) – Os subsistemas a serem rastreados.

Retorna

A matriz de densidade reduzida.

Tipo de retorno

DensityMatrix

Aumentos

QiskitError - se o estado da entrada for inválido.

schmidt_decomposition

qiskit.quantum_info.schmidt_decomposition(state, qargs)

GitHub

Retorna a Decomposição de Schmidt de um estado quântico puro.

Para um estado bipartido arbitrário:

|\psi\rangle_{AB} = \sum_{i,j} c_{ij} |x_i\rangle_A \otimes |y_j\rangle_B,

sua Decomposição de Schmidt é dada pela soma de índice único sobre k:

|\psi\rangle_{AB} = \sum_{k} \lambda_{k} |u_k\rangle_A \otimes |v_k\rangle_B

em que $|u_k\rangle_A$ e $|v_k\rangle_B$ são um conjunto ortonormal de vetores em seus respectivos espaços $A$ e $B$ , e os coeficientes de Schmidt $\lambda_k$ são valores reais positivos.

Parâmetros

state (Statevector orDensityMatrix) – o estado da entrada.
qargs (list) – a lista de posições do estado de entrada correspondente ao subsistema $B$ .

Retorna

lista de tuplas (s, u, v), em que s (float) são os coeficientes de Schmidt $\lambda_k$ , e u (Statevector), v (Statevector) são os vetores de Schmidt $|u_k\rangle_A$ , $|u_k\rangle_B$ , respectivamente.

Tipo de retorno

Lista

Aumentos

QiskitError - se Input qargs não for uma lista de posições do estado Input.
QiskitError - se Input qargs não for um subconjunto adequado de Input state.

Nota

No Qiskit, os qubits são ordenados usando a notação little-endian, com os qubits menos significativos tendo índices menores. Por exemplo, um sistema de quatro qubits é representado como $|q_3q_2q_1q_0\rangle$ . Usando essa convenção, a configuração qargs=[0] dividirá o estado como $|q_3q_2q_1\rangle_A\otimes|q_0\rangle_B$ . Além disso, os qubits serão organizados nessa notação, independentemente da ordem em que forem passados. Por exemplo, passar qargs=[1,2] ou qargs=[2,1] resultará no particionamento do estado como $|q_3q_0\rangle_A\otimes|q_2q_1\rangle_B$ .

shannon_entropy

qiskit.quantum_info.shannon_entropy(pvec, base=2)

GitHub

Calcule a entropia de Shannon de um vetor de probabilidade.

A entropia de Shannon de um vetor de probabilidade $\vec{p} = [p_0, ..., p_{n-1}]$ é definida como

H(\vec{p}) = \sum_{i=0}^{n-1} p_i \log_b(p_i)

em que $b$ é a base de log e (padrão 2) e $0 \log_b(0) \equiv 0$ .

Parâmetros

pvec (array_like) – um vetor de probabilidade.
base (int) – a base do logaritmo [Padrão: 2].

Retorna

A entropia de Shannon H(pvec).

Tipo de retorno

Valor flutuante

commutator

qiskit.quantum_info.commutator(a, b)

GitHub

Calcule o comutador de a e b.

ab - ba.

Parâmetros

a (OperatorTypeT) – Operador a.
b (OperatorTypeT) – Operador b.

Retorna

O comutador

Tipo de retorno

OperatorTypeT

anti_commutator

qiskit.quantum_info.anti_commutator(a, b)

GitHub

Calcule o anti-comutador de a e b.

ab + ba.

Parâmetros

a (OperatorTypeT) – Operador a.
b (OperatorTypeT) – Operador b.

Retorna

O anti-comutador

Tipo de retorno

OperatorTypeT

double_commutator

qiskit.quantum_info.double_commutator(a, b, c, *, commutator=True)

GitHub

Calcule o comutador duplo simétrico de a, b e c.

Consulte também a Equação ( 13.6.18 ) em [1].

Se o comutador for verdadeiro, ele retornará

[[A, B], C]/2 + [A, [B, C]]/2 = (2ABC + 2CBA - BAC - CAB - ACB - BCA)/2.

Se o comutador for False, ele retornará

\lbrace[A, B], C\rbrace/2 + \lbrace A, [B, C]\rbrace/2 = (2ABC - 2CBA - BAC + CAB - ACB + BCA)/2.

Parâmetros

a (OperatorTypeT) – Operador a.
b (OperatorTypeT) – Operador b.
c (OperatorTypeT) – Operador c.
commutator (bool) – Se True computar o comutador duplo, se False o anticomutador duplo.

Retorna

O comutador duplo

Tipo de retorno

OperatorTypeT

Referências

[1] : R. McWeeny.

Methods of Molecular Quantum Mechanics (Métodos de Mecânica Quântica Molecular). 2ª edição, Academic Press, 1992. ISBN 0-12-486552-6.

Aleatório

random_statevector

qiskit.quantum_info.random_statevector(dims, seed=None)

GitHub

Gerar um vetor de estado aleatório.

O vetor de estado é amostrado a partir da distribuição uniforme. Essa é a medida induzida pela medida de Haar em matrizes unitárias.

Parâmetros

dims (int ortuple) – as dimensões do estado.
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

o vetor de estado aleatório.

Tipo de retorno

Statevector

Referência:

K. Zyczkowski e H. Sommers (2001), "Induced measures in the space of mixed quantum states", J. Física. R: Matemática. Gen. 34 7111.

random_density_matrix

qiskit.quantum_info.random_density_matrix(dims, rank=None, method='Hilbert-Schmidt', seed=None)

GitHub

Gerar uma matriz de densidade aleatória.

Parâmetros

dims (int ortuple) – as dimensões do site DensityMatrix.
rank (int or None) – a ordem da matriz de densidade. O valor padrão é de classificação completa.
method (string) – Opcional. O método a ser usado. 'Hilbert-Schmidt': (Padrão) amostra da métrica de Hilbert-Schmidt. 'Bures': amostra da métrica Bures.
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

a matriz de densidade aleatória.

Tipo de retorno

DensityMatrix

Aumentos

QiskitError - se o método não for válido.

random_unitary

qiskit.quantum_info.random_unitary(dims, seed=None)

GitHub

Retorna um operador unitário aleatório.

O operador é amostrado a partir da medida unitária de Haar.

Parâmetros

dims (int ortuple) – as dimensões de entrada do Operador.
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um operador unitário.

Tipo de retorno

Operador

random_hermitian

qiskit.quantum_info.random_hermitian(dims, traceless=False, seed=None)

GitHub

Retorna um operador hermitiano aleatório.

O operador é amostrado a partir do Gaussian Unitary Ensemble.

Parâmetros

dims (int ortuple) – a dimensão de entrada do Operador.
traceless (bool) – Opcional. Se verdadeiro, subtraia as entradas diagonais para retornar um operador hermitiano sem traços (Padrão: Falso).
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um operador hermitiano.

Tipo de retorno

Operador

random_pauli

qiskit.quantum_info.random_pauli(num_qubits, group_phase=False, seed=None)

GitHub

Retorna um Pauli aleatório.

Parâmetros

num_qubits (int) – o número de qubits.
group_phase (bool) – Opcional. Se verdadeiro, gerar fase aleatória. Caso contrário, a fase será definida de modo que o coeficiente de Pauli seja +1 (padrão: False).
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um Pauli aleatório

Tipo de retorno

Pauli

random_clifford

qiskit.quantum_info.random_clifford(num_qubits, seed=None)

GitHub

Retorna um operador de Clifford aleatório.

O Clifford é amostrado usando o método da Referência [1].

Parâmetros

num_qubits (int) – o número de qubits para o Clifford
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um operador de Clifford aleatório.

Tipo de retorno

Clifford

Referência:

S. Bravyi e D. Maslov, Hadamard-free circuits expose the structure of the Clifford group (Circuitos sem Hadamard expõem a estrutura do grupo Clifford ). arXiv:2003.09412 [quant-ph]

random_quantum_channel

qiskit.quantum_info.random_quantum_channel(input_dims=None, output_dims=None, rank=None, seed=None)

GitHub

Retorna um canal quântico CPTP aleatório.

Isso constrói o operador Stinespring para o canal quântico por meio da amostragem de uma isometria aleatória da medida Haar unitária.

Parâmetros

input_dims (int ortuple) – a dimensão de entrada do canal.
output_dims (int ortuple) – a dimensão de saída do canal.
rank (int) – Opcional. A classificação da matriz Choi do canal quântico.
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um operador de canal quântico.

Tipo de retorno

Stinespring

Aumentos

QiskitError - se a classificação ou as dimensões forem inválidas.

random_cnotdihedral

qiskit.quantum_info.random_cnotdihedral(num_qubits, seed=None)

GitHub

Retorna um elemento CNOTDihedral aleatório.

Parâmetros

num_qubits (int) – o número de qubits para o objeto CNOTDihedral.
seed (int or RandomState) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.

Retorna

um elemento CNOTDihedral aleatório.

Tipo de retorno

CNOTDihedral

random_pauli_list

qiskit.quantum_info.random_pauli_list(num_qubits, size=1, seed=None, phase=True)

GitHub

Retorna um PauliList aleatório.

Parâmetros

num_qubits (int) – o número de qubits.
size (int) – Opcional. O comprimento da lista Pauli (Padrão: 1).
seed (int or np.random.Generator) – Opcional. Defina uma semente ou gerador fixo para o RNG.
phase (bool) – Se True, as fases de Pauli são randomizadas; caso contrário, as fases são fixadas em 0. [Padrão: True]

Retorna

um PauliList aleatório.

Tipo de retorno

PauliList

Análise

hellinger_distance

qiskit.quantum_info.hellinger_distance(dist_p, dist_q)

GitHub

Calcula a distância de Hellinger entre duas distribuições de contagem.

Parâmetros

dist_p (dict) – Primeiro ditado de contagens.
dist_q (dict) – Segundo ditado de contagens.

Retorna

Distância

Tipo de retorno

Valor flutuante

Referências

Distância Hellinger @ wikipedia

hellinger_fidelity

qiskit.quantum_info.hellinger_fidelity(dist_p, dist_q)

GitHub

Calcula a fidelidade de Hellinger entre duas distribuições de contagens.

A fidelidade é definida como $\left(1-H^{2}\right)^{2}$ , em que H é a distância de Hellinger. Esse valor é limitado no intervalo [0, 1].

Isso é equivalente à fidelidade clássica padrão $F(Q,P)=\left(\sum_{i}\sqrt{p_{i}q_{i}}\right)^{2}$ que, por sua vez, é igual à fidelidade do estado quântico para matrizes de densidade diagonal.

Parâmetros

dist_p (dict) – Primeiro ditado de contagens.
dist_q (dict) – Segundo ditado de contagens.

Retorna

Fidelidade

Tipo de retorno

Valor flutuante

Exemplo

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.quantum_info.analysis import hellinger_fidelity
from qiskit.providers.basic_provider import BasicSimulator

qc = QuantumCircuit(5, 5)
qc.h(2)
qc.cx(2, 1)
qc.cx(2, 3)
qc.cx(3, 4)
qc.cx(1, 0)
qc.measure(range(5), range(5))

sim = BasicSimulator()
res1 = sim.run(qc).result()
res2 = sim.run(qc).result()

hellinger_fidelity(res1.get_counts(), res2.get_counts())

Referências

Fidelidade quântica @ wikipedia Distância de Hellinger @ wikipedia


`Z2Symmetries`(simetrias, sq_paulis, sq_list)	O conversor de simetria $Z_2$ identifica as simetrias do hamiltoniano do problema e as utiliza para fornecer uma representação cônica - mais eficiente - dos operadores como Paulis para esse problema.

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