Inspecionando o circuito - Amazon Braket

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Inspecionando o circuito

Os circuitos quânticos no Amazon Braket têm um conceito de pseudotempo chamado Moments. Cada qubit pode experimentar uma única porta por Moment. O objetivo do Moments é facilitar o endereçamento dos circuitos e suas portas e fornecer uma estrutura temporal.

nota

Os momentos geralmente não correspondem ao tempo real em que as portas são executadas em uma QPU.

A profundidade de um circuito é dada pelo número total de momentos nesse circuito. É possível visualizar a profundidade do circuito chamando o método circuit.depth conforme mostrado no exemplo a seguir.

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

A profundidade total do circuito acima é 3 (mostrada como momentos 0, 1 e2). Você pode verificar a operação da porta a cada momento.

Moments funciona como um dicionário de pares de valores-chave.

  • A chave é MomentsKey(), que contém pseudotempo e informações do qubit.

  • O valor é atribuído no tipo de Instructions().

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)

Você também pode adicionar portas a um circuito Moments.

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  │