IBM Q 5 kuantum bilgisayarı için izin verilen CNOT geçitleri

Bazı basit hata düzeltme protokolleri için IBM Quantm deneyiminin IBM Q5 bilgisayarında bazı testler yapmaya çalışıyorum, ancak görebildiğim gibi, kubitler arasındaki bazı işlemlere izin verilmiyor.

Örneğin, dördüncü kubit ile bir CNOT işlemi gerçekleştirmek mümkün değildir veya işlem için hedef kubit olarak birini seçerken, diğer kubitlerin hiçbirinin kontrol kubitleri olarak kullanılmasına izin vermez.

Belki de böyle bir bilgisayarın fiziksel uygulaması nedeniyle olduğunu düşünüyordum, ama kuantum bilgisayarların yapımı hakkında çok şey bilmediğim için bunun sebebi olup olmadığını bilmiyorum. Bu yüzden bunun gerçekten sorun olup olmadığını veya bu işlemlere neden izin verilmediğini merak ediyorum.

Evet, fiziksel uygulama kısıtlamadır. İşlemcinin görüntüsüne bakarsanız, kubitler arasındaki bağlantıları fark edeceksiniz. Bu size, belirli kübitler arasında iki kübit kapı nasıl gerçekleştirebileceğiniz hakkında bir fikir verir.

İşte Tenerife arka ucundaki belgeler. Alttaki İki Qubit geçidi başlıklı bölümde detayları okuyabilirsiniz. Ayrıca kapıların yönleri oradaki bir günlük dosyasında da ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

https://github.com/QISKit/qiskit-backend-information/tree/master/backends/tenerife/V1

Beş qubit IBM aygıtı bir 'papyon' mimarisine sahiptir, bu da sadece belirli kübit çiftlerinin etkileşime girmesinin mümkün olduğu anlamına gelir. Bunlar Andrew O'nun cevabında gösterilmiştir .

Bu kubit çiftleri arasında gerçekleştirilebilen etkileşim, belirli bir yöne sahip bir CNOT'tur. Ancak dolaylı olarak başkalarını da uygulamak mümkündür.

Örneğin, q0'ı kontrol olarak ve q1'i hedef olarak içeren bir CNOT gerçekleştirmek için şunu kullanın:

h q[0];
h q[1];
cx q[1], q[0];
h q[1];
h q[0];

Yukarıdakiler QASM düzenleyicisine eklenebilir. Ya da GUI ile aynı şeyi yapabilirsiniz: her iki kubitten önce ve sonra Hadamads ile bir CNOT. Hadamards CNOT yönünü etkili bir şekilde tersine çevirir.