Разрешенные ворота CNOT для квантового компьютера IBM Q 5


9

Я пытался провести некоторые тесты на компьютере IBM Q5 IBM Quantm для некоторых простых протоколов исправления ошибок, но, как я вижу, некоторые операции между кубитами не допускаются.

Например, невозможно выполнить операцию CNOT с четвертым кубитом или, если выбрать один для целевого кубита для операции, он не позволяет использовать любой из других кубитов в качестве управляющих кубитов.

Я думал о том факте, что, возможно, это из-за физической реализации такого компьютера, но поскольку я не знаю много о конструкции квантовых компьютеров, я не знаю, может ли это быть причиной. Поэтому мне интересно, если это на самом деле проблема, или иначе, почему эти операции не разрешены.

Ответы:


8

Да, физическая реализация является ограничением. Если вы посмотрите на изображение процессора, вы заметите связь между кубитами. Это дает вам представление о том, как вы можете выполнить два входа в кубит между отдельными кубитами.

Вот документация на бэкэнд Тенерифе. В разделе под названием Two Qubit gates внизу вы можете прочитать подробности. Также указания ворот также подробно описаны в файле журнала там.

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

Изображение взято из документации Тенерифе


6

Устройства IBM с пятью кубитами имеют архитектуру «галстук-бабочка», что означает, что возможно взаимодействие только определенных пар кубитов. Они показаны в ответ Эндрю O .

Взаимодействие, которое может быть выполнено между этими парами кубитов, является CNOT с определенным направлением. Тем не менее, можно реализовать другие косвенно.

Например, чтобы выполнить CNOT с q0 в качестве контроля и q1 в качестве цели, используйте

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

Выше можно добавить в редакторе QASM. Или вы можете сделать то же самое с GUI: это CNOT с Hadamads до и после на обоих кубитах. Адамарды эффективно меняют направление CNOT.


1
Хороший улов. Я забыл упомянуть, что вы можете изменить направление к узлу с помощью гадамардов.
Андрей О,

Спасибо за полезную эквивалентность, используя ворота Адамара. Во всяком случае, и из-за того, что квантовые вентили вносят ошибки в кубиты, не будет ли эта эквивалентная схема более подвержена ошибкам?
Хосу Этксезаррета Мартинес

Ворота с одним кубитом довольно чистые, поэтому они не должны сильно страдать. CNOT между незанятыми кубитами также могут быть созданы с использованием вентилей SWAP, но это может привести к большим ошибкам, поэтому это не рекомендуется.
Джеймс Вуттон

Боюсь, ваше решение работает сейчас? Я пытался, и это не дает возможности в этой топологии (ibmqx4)
Bharath Mupa
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.