📄️ 量子ゲートと量子回路
量子ゲートと量子回路は量子コンピューターにおいて重要な要素です。ここではQURI Partsでの標準的な扱いについて説明します。
📄️ Sampler
状態ベクトルのシミュレーションとは異なり、量子コンピュータを使って演算子の期待値を推定するためにはサンプリング測定が必要 です。サンプリング測定では、量子回路の実行と量子ビットの測定が複数回繰り返し行われます。演算子の期待値の推定は、繰り返した測定の統計を使用して行われます。
📄️ 量子状態
量子状態は量子コンピューティングにおいて重要な要素です。QURI Partsでの標準的な使い方についてここで説明します。
📄️ 演算子
このチュートリアルでは、量子力学で演算子を表すOperatorとPauliLabelの2つのオブジェクトについて紹介します。この二つを使ってさまざまなオブザーバブルを構築することができます。QURI Partsでは、扱う演算子はパウリ文字列で構成されています。
📄️ Estimators
このチュートリアルでは、与えられた状態$|\psi \rangle$に関する演算子$O$の期待値を計算する方法を紹介します。
📄️ フェルミオン-量子ビットのマッピング
量子コンピュータで物理系のダイナミクスをシミュレーションするために、電子のハミルトニアンを量子ビットにマッピングする必要があります。通常、量子化学で使用されるフェルミオン系のハミルトニアンは、反交換子の生成と消滅演算子を使用して表現されます:第2量子化のもとでは$ci^{\dagger}$, $ci$です。生成演算子と消滅演算子を量子ビットに働くパウリ演算子として書き直すことができるのならば、量子コンピュータでそれらを表現することができます。
📄️ サンプリング推定
量子コンピュータの演算子の期待値を推定するためには、サンプリング測定が必要です。サンプリング測定では、量子回路の実行とそれに続く量子ビットの測定を複数回繰り返します。この繰り返し測定の統計量を用いて演算子の期待値を推定します。
🗃️ Real devices
3項目
📄️ 回路トランスパイラ
様々な理由から、量子回路を意味的に等価な別の量子回路に変換したい場合があります。
📄️ ノイズありシミュレーション
実機上で動作する量子回路は、様々な確率的ノイズの影響を受けます。QURI Partsでは、これらのノイズを表現し、シミュレータ上で再現するためのノイズモデルを定義することができます。(このチュートリアルではQulacsを使用します)。
🗃️ Error Mitigation
3項目
📄️ Data recording
Sometimes it is useful to store the snapshots of data during the calculation for some tasks such as debugging. QURI Parts provides the smart way to do it with @recordable decorator.