Quantinuum 提供者

在 Q# 中 MResetZ ，函式可用來測量量子位並重設它。 如需此函式的詳細資訊，請參閱 MResetZ Q# 檔案中的 。

%%qsharp
import Std.Measurement.*;

operation ContinueComputationAfterReset() : Result[] {
    // Set up circuit with 2 qubits
    use qubits = Qubit[2];

    // Perform Bell Test
    H(qubits[0]);
    CNOT(qubits[0], qubits[1]);

    // Measure Qubit 1 and reset it
    let res1 = MResetZ(qubits[1]);

    // Continue additional computation, conditioned on qubits[1] measurement outcome
    if res1 == One {
         X(qubits[0]);
    }
    CNOT(qubits[0], qubits[1]);

    // Measure qubits and return results
    let res2 = Measure([PauliZ, PauliZ], qubits);
    return [res1, res2];
}

在 Qiskit 中，量子位會明確測量和重設。 條件式作業可以使用閘道後面的函式來指定 c_if 。

from qiskit import QuantumRegister, ClassicalRegister, QuantumCircuit

# Set up quantum circuit
q = QuantumRegister(2)
c = ClassicalRegister(2)
circuit = QuantumCircuit(q, c)
circuit.name = "MCMR Example with Conditional Logic"

# Perform Bell Test
circuit.h(q[0])
circuit.cx(q[0], q[1])

# Measure and reset Qubit 1
circuit.measure(q[1], c[1])
circuit.reset(q[1])

# Continue additional computation, conditioned on Qubit 1's measurement outcome
circuit.x(q[0]).c_if(c, 1)
circuit.cx(q[0], q[1])

# Measure all qubits
circuit.measure(q, c)

# Print out the circuit
circuit.draw()

在 Q# 中，任意角度 ZZ 閘道是使用 Rzz 作業實作。

%%qsharp
import Std.Intrinsic.*;
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;

operation ArbitraryAngleZZExample(theta : Double) : Result[] {
    
    // Set up circuit with 2 qubits
    use qubits = Qubit[2];

    // Create array for measurement results
    mutable resultArray = [Zero, size = 2];

    H(qubits[0]);
    Rz(theta, qubits[0]);
    Rz(theta, qubits[1]);
    X(qubits[1]);

    // Add Arbitrary Angle ZZ gate
    Rzz(theta, qubits[0], qubits[1]);  

    // Measure qubits and return results
    for i in IndexRange(qubits) {
        resultArray w/= i <- M(qubits[i]);  
    }
    
    return resultArray;
}

在 Qiskit 中，會使用 rzz 方法實作任意角度 ZZ 閘道。

from qiskit import QuantumCircuit

theta = 0.25

# Set up quantum circuit
circuit = QuantumCircuit(2, 2)
circuit.name = "Arbitrary Angle ZZ Gate Example"

circuit.h(0)
circuit.rz(theta, 0)
circuit.rz(theta, 1)
circuit.x(1)

# Add arbitrary angle ZZ gate
circuit.rzz(theta, 0, 1)

circuit.measure_all()

在 Q# 中，一般 SU（4） 糾纏門是透過 Quantinuum 的 QIR 配置文件來實作。 若要使用它，請使用自定義內部函數來定義符合 QIR 配置檔簽章的函式，並在作業內 SU4Example 使用此函式。

為了確保線路以一般 SU（4） 糾纏閘道執行，請在 H 系列堆疊中傳遞下列選項：

• nativetq: Rxxyyzz 以防止重新套用至其他原生閘道。
• noreduce: True 以避免其他編譯程式優化 （選擇性）。

%%qsharp
import Std.Math.*;

operation __quantum__qis__rxxyyzz__body(a1 : Double, a2 : Double, a3 : Double, q1 : Qubit, q2 : Qubit) : Unit {
    body intrinsic;
}

operation SU4Example() : Result[] {
    use qs = Qubit[2];
    
    // Add SU(4) gate
    __quantum__qis__rxxyyzz__body(PI(), PI(), PI(), qs[0], qs[1]);
    
    MResetEachZ(qs)
}

現在編譯作業：

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

線上到 Azure Quantum、選取 target 機器，然後設定模擬器的雜訊參數：

MyWorkspace = azure.quantum.Workspace(
    resource_id = "",
    location = ""
)

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h1-1e")

# Update TKET optimization level desired
option_params = {
    "nativetq": `Rxxyyzz`,
    "noreduce": True
}

提交工作時傳入 noreduce 選項：

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Submit a program with SU(4) gate", shots = 10, input_params = option_params)
job.get_results()

首先，匯入必要的套件並起始基底配置檔：

import qsharp
import azure.quantum
qsharp.init(target_profile=qsharp.TargetProfile.Base)

接下來，定義函式。

%%qsharp
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;
import Std.Convert.*;

operation GenerateRandomBit() : Result {
    use target = Qubit();

    // Apply an H-gate and measure.
    H(target);
    return M(target);
}

並編譯作業：

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

線上到 Azure Quantum、選取 target 機器，然後設定模擬器的雜訊參數：

MyWorkspace = azure.quantum.Workspace(
    resource_id = "",
    location = ""
)

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h1-1e")

# Update the parameter names desired
# Note: This is not the full set of options available. 
# For the full set, see the System Model H1 Emulator Product Data Sheet
option_params = {
    "error-params": {
        "p1": 4e-5,
        "p2": 3e-3,
        "p_meas": [3e-3, 3e-3],
        "p_init": 4e-5,
        "p_crosstalk_meas": 1e-5,
        "p_crosstalk_init": 3e-5,
        "p1_emission_ratio": 6e-6,
        "p2_emission_ratio": 2e-4
    }
}

提交作業時傳入模擬器雜訊選項：

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Experiment with Emulator Noise Parameters", 
                      shots = 10, 
                      input_params = option_params)
job.get_results()

若要關閉模擬器雜訊模型，請將 選項設定 error-model 為 False。 根據預設，這會設定為 True。

option_params = {
    "error-model": False 
}

若要使用穩定器模擬器，請將 simulator 選項設定為 stabilizer。 根據預設，這會設定為 state-vector。

option_params = {
    "simulator": "stabilizer" 
}

# Specify the emulator backend target to submit to
backend = provider.get_backend("quantinuum.sim.1e")

# Update the parameter names desired
# Note: This is not the full set of options available. 
# For the full set, see the System Model H1 Emulator Product Data Sheet
option_params = {
    "error-params": {
        "p1": 4e-5,
        "p2": 3e-3,
        "p_meas": [3e-3, 3e-3],
        "p_init": 4e-5,
        "p_crosstalk_meas": 1e-5,
        "p_crosstalk_init": 3e-5,
        "p1_emission_ratio": 6e-6,
        "p2_emission_ratio": 2e-4
    }
}
backend.options.update_options(**option_params)

# Submit the job
job = backend.run(circuit, shots=100)
print("Job id:", job.id())

若要關閉模擬器雜訊模型，請將 選項設定 error-model 為 False。 根據預設，這會設定為 True。

option_params = {
    "error-model": False 
}

若要使用穩定器模擬器，請將 simulator 選項設定為 stabilizer。 根據預設，這會設定為 state-vector。

option_params = {
    "simulator": "stabilizer" 
}

首先，匯入必要的套件並起始基底配置檔：

import qsharp
import azure.quantum
qsharp.init(target_profile=qsharp.TargetProfile.Base)

接下來，定義函式。

%%qsharp
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;
import Std.Convert.*;

operation GenerateRandomBit() : Result {
    use target = Qubit();

    // Apply an H-gate and measure.
    H(target);
    return M(target);
}

並編譯作業：

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

線上到 Azure Quantum、選取 target 機器，然後設定模擬器的雜訊參數：

MyWorkspace = azure.quantum.Workspace(
    resource_id = "",
    location = ""
)

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h1-1e")

# Update TKET optimization level desired
option_params = {
    "tket-opt-level": 1
}

提交作業時傳入優化選項：

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Experiment with TKET Compilation", shots = 10, input_params = option_params)
job.get_results()

# Specify the backend target to submit to
backend = provider.get_backend("quantinuum.sim.h1-1e")

# Update TKET optimization level desired
option_params = {
    "tket-opt-level": 1
}
backend.options.update_options(**option_params)

# Submit the job
job = backend.run(circuit, shots=100)
print("Job id:", job.id())