Compondo vários circuitos quânticos em um programa quântico único no QISKit

9

Fiquei me perguntando se existe uma maneira de compor um programa com múltiplos circuitos quânticos sem ter o registro reinicializado em para cada circuito.0 0

Especificamente, eu gostaria de executar um segundo circuito quântico depois de executar o primeiro, como neste exemplo: 

qp = QuantumProgram()
qr = qp.create_quantum_register('qr',2)
cr = qp.create_classical_register('cr',2)

qc1 = qp.create_circuit('B1',[qr],[cr])
qc1.x(qr)

qc1.measure(qr[0], cr[0])
qc1.measure(qr[1], cr[1])

qc2 = qp.create_circuit('B2', [qr], [cr])
qc2.x(qr)
qc2.measure(qr[0], cr[0])
qc2.measure(qr[1], cr[1])

#qp.add_circuit('B1', qc1)
#qp.add_circuit('B2', qc2)

pprint(qp.get_qasms())

result = qp.execute()

print(result.get_counts('B1'))
print(result.get_counts('B2'))

Infelizmente, o que eu recebo é o mesmo resultado para as duas execuções (ou seja, uma contagem de 11para B1e em B2vez de 11e 00para a segunda, como se B2fosse executada em um estado completamente novo inicializado 00depois B1.

algorithm programming qiskit asdf
fonte
11
Então, eu poderia entender como você deseja um longo circuito composto de várias partes e deseja ver a saída após cada parte?
James Wootton
sim. Imagine que eu tenha uma base de código que me dá circuitos, e eu quero ser capaz de compor-los como um quebra-cabeça :)
asdf
(a medida é lá apenas para mostrar que não é o comportamento esperado)
asdf

Respostas:

2

No Qiskit, você pode compor dois circuitos para criar um circuito maior. Você pode fazer isso simplesmente usando o +operador nos circuitos.

Aqui está o seu programa reescrito para ilustrar isso (nota: você precisa da versão mais recente do Qiskit para isso, atualize com pip install -U qiskit).

from qiskit import *
qr = QuantumRegister(2)
cr = ClassicalRegister(2)
qc1 = QuantumCircuit(qr, cr)
qc1.x(qr)

qc2 = QuantumCircuit(qr, cr)
qc2.x(qr)

qc3 = qc1 + qc2

Você pode ver que qc3 é uma concatenação de q1 e q2.

print(qc3.qasm())

Rendimentos:

OPENQASM 2.0;
include "qelib1.inc";
qreg q0[2];
creg c0[2];
x q0[0];
x q0[1];
x q0[0];
x q0[1];

Agora, você parece querer investigar o estado duas vezes: uma vez onde qc1 termina e uma vez quando qc2 termina. Você pode fazer isso em um simulador inserindo snapshotcomandos. Isso salvará o vetor de estado em um determinado ponto do circuito. Não reduz o estado.

from qiskit.extensions.simulator import *
qc1.snapshot('0')    # save the snapshot in slot "0"
qc2.snapshot('1')    # save the snapshot in slot "1"
qc2.measure(qr, cr)  # measure to get final counts

qc3 = qc1 + qc2

Agora você pode executar qc3em um simulador.

job = execute(qc3, 'local_qasm_simulator')
result = job.result()
print(result.get_snapshot('0'))
print(result.get_snapshot('1'))
print(result.get_counts())

Rendimentos: [0. + 0.j 0. + 0.j 0. + 0.j 1. + 0.j] [1. + 0.j 0. + 0.j 0. + 0.j 0. + 0.j] {'00': 1024}

Portanto, o estado volta para | 00> conforme o esperado.

Ali Javadi
fonte
0

Depois que você faz uma medição, a função de onda do registro / estado quântico entra em colapso e perde sua natureza quântica. Não faz sentido aplicar outro circuito nele.

Vidya Sagar V
fonte
Claro, mas se eu remover a medida, esperaria obter 00, enquanto recebo 1. A medida é apenas para mostrar que quero iniciar o segundo circuito com os qubits inicializados em 11.
asdf
Na verdade, eu quero a minha função de onda a entrar em colapso em estado quântico e não 00 se quiser colocar dessa maneira ...
asdf
2
@Vidya Entendo que ele entra em colapso, mas não concordo que não faria sentido aplicar outro circuito na saída colapsada de um circuito anterior.
JanVdA 06/06