IBM Q'ya (besteci) “Swap kapısının karekökü” nasıl uygulanır?


9

Adımlardan birinin 2 qubit arasında "Takas kapısının karekökü" olduğu bir kuantum algoritmasını simüle etmek istiyorum .

IBM composer'ı kullanarak bu adımı nasıl uygulayabilirim ?


Belki takas kapısının kare kökünü oluşturmak için basit bir takas kapısını "tuğla" olarak kullanmak yararlı olabilir . IBM Q üzerinde şu şekilde benzetim yapabilirsiniz: cx q [1], q [0]; HQ [0]; HQ [1]; cx q [l], q [0]; HQ [0]; HQ [1]; cx q [l], q [0];
— Yalancı Dansçı

1
@ JanVdA Karekök benzersiz değil. Aslında, 2 ^ 4 = 16 olası kök olmalıdır. Hangisini demek istiyorsun?
— Norbert Schuch

Herkes benim için yapardı. Belirli bir tercih yok.
— JanVdA

Yanıtlar:


9

İşte sadece bir yönde CNOT gerektiren bir SQRT (SWAP) yapısı , Hadamards, S gates (Z12), S hançer kapıları (Z−12), T kapıları (Z14) ve T hançer kapıları (Z−14):

resim açıklamasını buraya girin

Doğrudan besteciye kodlayabilmeniz gerekir.


Kişi bunu ilk prensiplerden nasıl elde eder?
— user1271772

@ user1271772 "İlk ilkeler" hangileri?
— Norbert Schuch

Nasıl uygulanacağını bilmiyorum Z1/2 ve Z−1/2IBM composer kullanarak.
— JanVdA

@ user1271772 CNOT-NOTC-CNOT SWAP devresi ile başladım, her şeyi bir sqrt (SWAP) yapmak için orta CNOT'u bir C-sqrt (değil) ile değiştirdim, C-srt (değil) S + CNOT geçitlerine ayrıştırdı , CNOT'lardan birini iptal etmeyi başarana kadar bazı kapıları hareket ettirdikten sonra Hadamard'ları yanlış yolu gösteren CNOT yönünü çevirmek için kullandım.
— Craig Gidney

@JanVdA Z1/2 dır-dir S, ve Z−1/2 dır-dir S†(bestecideki mavi kapılara bakın).
— Craig Gidney

2

Ne yapmak istediğiniz altuzayda bir dönüş |01⟩ ve |10⟩ hangi tarafından döndürür X. Bu amaçla, önce bu altuzay ile eşlenen bir CNOT yapabilirsiniz{|01⟩,|11⟩}. Şimdi yapmanız gerekenXbirinci kubit üzerinde dönme, ikinci kubit üzerinde koşullandırılmış. Kontrollü uygulamaUCNOT'ları kullanan kapılar, çeşitli yerlerde bulunabilen standart bir yapıdır, bkz. örn. https://arxiv.org/abs/quant-ph/9503016 . Bu adımı nasıl yaptığınıza bağlı olarak, 1. kubitin "küresel" aşamasını düzeltmeniz gerekebilir (2.|1⟩). Son olarak, CNOT'u geri almanız gerekir.


Benim için net değil 1) nasıl Xbesteci. 2) bestecide bir CNOT nasıl geri alınır 3) Kontrollü U kapılarından bahsedersiniz, ancak algoritmada nerede kullanılması gerektiği açık değildir. Algoritmanın adım adım açıklamasının bunu IBM bestecisine uygulamak için yararlı olacağını düşünüyorum.
— JanVdA

@JanVdA Korkarım kuantum devreleri ve manipülasyonları hakkında bilgi edinmek için kendiniz çalışmanız gerekecek. Aksi takdirde, sqrt-SWAP devresini öğrendikten sonra ne yapacaksınız?
— Norbert Schuch

Bilginize: IBM bestecisinde kuantumcomputing.stackexchange.com/questions/2209/… için önerilen çözümü test etmek için yukarıdaki sqrt-SWAP açıklamasını kullandım .
— JanVdA

@JanVdA Hangisi? Kabul edilen? Bu sadece kontrollü bir SWAP hakkında konuşuyor. İçin (bu: journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.53.2855 )
— Norbert Schuch

Üzgünüz soru için kabul edilen çözüme atıfta bulunuyorum: mathoverflow.net/questions/301733/…
— JanVdA

-1

Her 2-kubit kapısında "Paulinomial ayrışma" vardır, bu da Pauli matrislerinin bir polinomu olarak yazılabileceği anlamına gelir.

İstediğiniz kapı için:

SWAP=[1000012(1+i)12(1−i)0012(1−i)12(1+i)00001]=1−i4(X1X2+Y1Y2+Z1Z2)+3+i2I,

nerede Xi bir X uygulanan kapı ith qubit.


Tamam, cevap için teşekkürler - Bunu IBM Composer'a nasıl çevirebileceğimi anlamak için biraz çalışmam gerekiyor.
— JanVdA

@JanVdA Sorun nedir? X, Y ve Z kapılarını devreye sürükleyip bırakamaz mısınız? Bir kapının bir sabitle nasıl çarpılacağı hakkında ayrı bir soru sormak isteyebilirsiniz.
— user1271772

X, Y, Z kapılarını sürükleyip bırakabilirim, ancak çarpma işlemlerini nasıl yapacağımı bilmiyorum (örn. X1X2), eklemeler (ör. X1X2+Y1Y2), sabit ile çarpma, ne demek istediğini bile bilmiyorum I. Sanırım tam bir aptal gibi görünmeliyim.
— JanVdA

X1X2 başvurduğunuz anlamına gelir X kubit 1 ve XAncak, önceki yorumda belirttiğim gibi, bir sabit ile nasıl çarpılacağı hakkında ayrı bir soru sormanız gerektiğini düşünüyorum.
— user1271772

Ayrıca bkz. Bu makalenin 8'i : arxiv.org/pdf/1805.10478.pdf ve ek malzemedeki devre şemaları. Denk. Kağıdın 8'i size verdiğim gibi, sadeceZkapıları. Hala bir "Paulinomial" ama sadeceZve IBM Composer'da bu makalede uygulanmaktadır.
— user1271772
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.