Gerbang CNOT yang diizinkan untuk komputer kuantum IBM Q 5

Saya mencoba melakukan beberapa tes di komputer IBM Q5 pengalaman kuantm IBM untuk beberapa protokol koreksi kesalahan sederhana, tetapi seperti yang saya lihat, beberapa operasi antara qubit tidak diperbolehkan.

Misalnya, tidak mungkin untuk melakukan operasi CNOT dengan qubit keempat atau ketika memilih satu sebagai qubit target untuk operasi, itu tidak memungkinkan untuk menggunakan sembarang qubit lain sebagai qubit kontrol.

Saya telah memikirkan fakta bahwa mungkin itu karena implementasi fisik dari komputer seperti itu, tetapi karena saya tidak tahu banyak tentang pembangunan komputer kuantum saya tidak tahu apakah itu penyebabnya. Jadi saya bertanya-tanya apakah itu benar-benar masalah, atau sebaliknya mengapa operasi itu tidak diizinkan.

error-correction physical-realization stabilizer-code

— Josu Etxezarreta Martinez
sumber

Jawaban:

Ya, implementasi fisik adalah kendala. Jika Anda melihat gambar prosesor Anda akan melihat koneksi antara qubit. Ini memberi Anda gambaran tentang bagaimana Anda bisa melakukan dua gerbang qubit antara qubit tertentu.

Berikut dokumentasi di backend Tenerife. Di bagian berjudul Dua gerbang Qubit di bagian bawah Anda dapat membaca detailnya. Juga arah gerbang juga dirinci dalam file log di sana.

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

— Andrew O
sumber

Lima perangkat qubit IBM memiliki arsitektur 'dasi kupu-kupu', yang berarti bahwa hanya dimungkinkan untuk berinteraksi pasangan qubit tertentu. Ini ditunjukkan dalam jawaban Andrew O .

Interaksi yang dapat dilakukan antara pasangan qubit ini adalah CNOT dengan arah tertentu. Namun, dimungkinkan untuk menerapkan yang lain secara tidak langsung.

Misalnya, untuk melakukan CNOT dengan q0 sebagai kontrol dan q1 sebagai target, gunakan

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

Di atas dapat ditambahkan dalam editor QASM. Atau Anda bisa melakukan hal yang sama dengan GUI: itu adalah CNOT dengan Hadamad sebelum dan sesudah di kedua qubit. Hadamard secara efektif membalikkan arah CNOT.

— James Wootton
sumber

Tangkapan yang bagus. Saya lupa menyebutkan Anda dapat membalik arah ke kartu dengan hadamards.

— Andrew O

Terima kasih atas kesetaraan yang bermanfaat menggunakan gerbang Hadamard. Lagi pula, dan karena fakta bahwa gerbang kuantum menyebabkan kesalahan dalam qubit, bukankah sirkuit yang setara akan lebih rentan menderita kesalahan?

— Josu Etxezarreta Martinez

Gerbang qubit tunggal cukup bersih, jadi seharusnya tidak terlalu menderita. CNOT antara qubit yang tidak terhubung juga bisa dibuat menggunakan gerbang SWAP, tetapi ini akan menimbulkan banyak kesalahan sehingga tidak disarankan.

— James Wootton

Saya khawatir apakah solusi Anda berfungsi sekarang? Saya mencoba dan itu tidak memungkinkan dalam ilmu ini (ibmqx4)

— bharath muppa