Dozwolone bramki CNOT dla komputera kwantowego IBM Q 5


9

Próbuję wykonać kilka testów na komputerze IBM Q5 w IBM Quantm Experience dla niektórych prostych protokołów korekcji błędów, ale jak widzę, niektóre operacje między kubitami są niedozwolone.

Na przykład nie jest możliwe wykonanie operacji CNOT z czwartym kubitem lub wybranie jednego dla kubitu docelowego dla operacji, nie pozwala na użycie żadnego z innych kubitów jako kubitów kontrolnych.

Zastanawiałem się nad tym, że być może jest to spowodowane fizyczną implementacją takiego komputera, ale ponieważ niewiele wiem o budowie komputerów kwantowych, nie wiem, czy może to być przyczyną. Zastanawiam się więc, czy to rzeczywiście jest problem, czy w inny sposób te operacje są niedozwolone.

Odpowiedzi:


8

Tak, fizyczna implementacja jest ograniczeniem. Jeśli spojrzysz na obraz procesora, zauważysz połączenia między kubitami. To daje wyobrażenie o tym, jak wykonać dwie bramki kubitowe między poszczególnymi kubitami.

Oto dokumentacja zaplecza Teneryfy. W części zatytułowanej Dwie bramy Qubit na dole możesz przeczytać szczegóły. Kierunki bram są również wyszczególnione w pliku dziennika.

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

Zdjęcie pochodzi z dokumentacji na Teneryfie


6

Pięć kubitowych urządzeń IBM ma architekturę „muszki”, co oznacza, że ​​możliwe jest interakcja tylko z pewnymi parami kubitów. Są one przedstawione w odpowiedzi Andrew O .

Oddziaływanie, które można wykonać między tymi parami kubitów, jest CNOT o określonym kierunku. Możliwe jest jednak wdrożenie innych pośrednio.

Na przykład, aby wykonać CNOT z q0 jako kontrolą i q1 jako celem, użyj

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

Powyższe można dodać w edytorze QASM. Lub możesz zrobić to samo z GUI: jest to CNOT z Hadamadsem przed i po obu kubitach. Hadamardy skutecznie odwracają kierunek CNOT.


1
Dobry chwyt Zapomniałem wspomnieć, że można odwrócić kierunek do węzła za pomocą hadamards.
Andrew O,

Dzięki za użyteczną równoważność przy użyciu bram Hadamarda. W każdym razie, czy z uwagi na fakt, że bramki kwantowe wprowadzają błędy w kubitach, czy ten równoważny obwód nie byłby bardziej podatny na błędy?
Josu Etxezarreta Martinez

Pojedyncze bramy kubitowe są dość czyste, więc nie powinno za bardzo cierpieć. CNOT między kubitami, które nie są połączone, można również tworzyć za pomocą bramek SWAP, ale wprowadzałyby one wiele błędów, więc nie jest to zalecane.
James Wootton

Obawiam się, że Twoje rozwiązanie działa teraz? Próbowałem i nie jest to możliwe w tym toplogy (ibmqx4)
bharath muppa
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.