回路の検査 - Amazon Braket

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回路の検査

Amazon Braket の量子回路には、Moments という擬似時間の概念があります。各 qubit に対し、Moment あたり 1 つのゲートを実行できます。Moments の目的は、回路とそのゲートに対処しやすくし、時間的な構造を提供することです。

注記

モーメントは通常、QPU でゲートが実行されるリアルタイムに対応していません。

回路の深さは、その回路内のモーメントの総数によって与えられます。回路の深さを表示するには、次の例に示すようにメソッド circuit.depth を呼び出します。

from braket.circuits import Circuit

# Define a circuit with parametrized gates
circ = Circuit().rx(0, 0.15).ry(1, 0.2).cnot(0, 2).zz(1, 3, 0.15).x(0)
print(circ)
print('Total circuit depth:', circ.depth)
T  : │     0      │        1         │  2  │
      ┌──────────┐                    ┌───┐ 
q0 : ─┤ Rx(0.15) ├───●────────────────┤ X ├─
      └──────────┘   │                └───┘ 
      ┌──────────┐   │   ┌──────────┐       
q1 : ─┤ Ry(0.20) ├───┼───┤ ZZ(0.15) ├───────
      └──────────┘   │   └────┬─────┘       
                   ┌─┴─┐      │             
q2 : ──────────────┤ X ├──────┼─────────────
                   └───┘      │             
                         ┌────┴─────┐       
q3 : ────────────────────┤ ZZ(0.15) ├───────
                         └──────────┘       
T  : │     0      │        1         │  2  │
Total circuit depth: 3

上記の回路の回路全体の深度は 3 です (モーメント 0、1、および 2 で示されます)。各モーメントのゲート動作を確認することができます。

Moments は、キー、バリューのペアのディクショナリとして機能します。

  • このキーは、MomentsKey() です。これには擬似時間とqubitの情報が含まれす。

  • この値は、Instructions() のタイプで割り当てられます。

moments = circ.moments
for key, value in moments.items():
    print(key)
    print(value, "\n")
MomentsKey(time=0, qubits=QubitSet([Qubit(0)]), moment_type=<MomentType.GATE: 'gate'>, noise_index=0, subindex=0)
Instruction('operator': Rx('angle': 0.15, 'qubit_count': 1), 'target': QubitSet([Qubit(0)]), 'control': QubitSet([]), 'control_state': (), 'power': 1) 

MomentsKey(time=0, qubits=QubitSet([Qubit(1)]), moment_type=<MomentType.GATE: 'gate'>, noise_index=0, subindex=0)
Instruction('operator': Ry('angle': 0.2, 'qubit_count': 1), 'target': QubitSet([Qubit(1)]), 'control': QubitSet([]), 'control_state': (), 'power': 1) 

MomentsKey(time=1, qubits=QubitSet([Qubit(0), Qubit(2)]), moment_type=<MomentType.GATE: 'gate'>, noise_index=0, subindex=0)
Instruction('operator': CNot('qubit_count': 2), 'target': QubitSet([Qubit(0), Qubit(2)]), 'control': QubitSet([]), 'control_state': (), 'power': 1) 

MomentsKey(time=1, qubits=QubitSet([Qubit(1), Qubit(3)]), moment_type=<MomentType.GATE: 'gate'>, noise_index=0, subindex=0)
Instruction('operator': ZZ('angle': 0.15, 'qubit_count': 2), 'target': QubitSet([Qubit(1), Qubit(3)]), 'control': QubitSet([]), 'control_state': (), 'power': 1) 

MomentsKey(time=2, qubits=QubitSet([Qubit(0)]), moment_type=<MomentType.GATE: 'gate'>, noise_index=0, subindex=0)
Instruction('operator': X('qubit_count': 1), 'target': QubitSet([Qubit(0)]), 'control': QubitSet([]), 'control_state': (), 'power': 1)

また、Moments を介して回路にゲートを追加することもできます。

from braket.circuits import Instruction, Gate

new_circ = Circuit()
instructions = [Instruction(Gate.S(), 0),
                Instruction(Gate.CZ(), [1, 0]),
                Instruction(Gate.H(), 1)
                ]

new_circ.moments.add(instructions)
print(new_circ)
T  : │  0  │  1  │  2  │
      ┌───┐ ┌───┐       
q0 : ─┤ S ├─┤ Z ├───────
      └───┘ └─┬─┘       
              │   ┌───┐ 
q1 : ─────────●───┤ H ├─
                  └───┘ 
T  : │  0  │  1  │  2  │