使用 OpenQASM 3.0 模拟噪声 - Amazon Braket
Kraus 运算符

使用 OpenQASM 3.0 模拟噪声

要使用 OpenQASM3 模拟噪声，您可以使用编译指示说明来添加噪声运算符。例如，要模拟之前提供的 GHZ 程序的噪声版本，您可以提交以下 OpenQASM 程序。

// ghz.qasm
// Prepare a GHZ state
OPENQASM 3;

qubit[3] q;
bit[3] c;

h q[0];
#pragma braket noise depolarizing(0.75) q[0] cnot q[0], q[1];
#pragma braket noise depolarizing(0.75) q[0]
#pragma braket noise depolarizing(0.75) q[1] cnot q[1], q[2];
#pragma braket noise depolarizing(0.75) q[0]
#pragma braket noise depolarizing(0.75) q[1]

c = measure q;

以下列表给出了所有受支持的编译指示噪声运算符的规格。

#pragma braket noise bit_flip(<float in [0,1/2]>) <qubit>
#pragma braket noise phase_flip(<float in [0,1/2]>) <qubit>
#pragma braket noise pauli_channel(<float>, <float>, <float>)  <qubit>
#pragma braket noise depolarizing(<float in [0,3/4]>) <qubit>
#pragma braket noise two_qubit_depolarizing(<float in [0,15/16]>) <qubit>, <qubit>
#pragma braket noise two_qubit_dephasing(<float in [0,3/4]>) <qubit>, <qubit>
#pragma braket noise amplitude_damping(<float in [0,1]>) <qubit>
#pragma braket noise generalized_amplitude_damping(<float in [0,1]> <float in [0,1]>)  <qubit>
#pragma braket noise phase_damping(<float in [0,1]>) <qubit>
#pragma braket noise kraus([[<complex m0_00>, ], ...], [[<complex m1_00>, ], ...], ...) <qubit>[, <qubit>]     // maximum of 2 qubits and maximum of 4 matrices for 1 qubit, 16 for 2

Kraus 运算符

要生成 Kraus 运算符，可以遍历矩阵列表，将矩阵的每个元素打印为复杂表达式。

使用克劳斯运算符时，请记住以下几点：

  • qubits 的数量不得超过 2。架构中的当前定义设定了此限制。

  • 参数列表的长度必须是 8 的倍数。这意味着它必须仅由 2x2 矩阵组成。

  • 总长度不超过 22*num_qubits 矩阵。这意味着，1 个 qubit 有 4 个矩阵，2 个 qubits 有 16 个矩阵。

  • 所有提供的矩阵均为完全正迹线保持(CPTP）。

  • Kraus 运算符及其转置共轭的乘积需要相加得出一个单位矩阵。