IBM Q 5 퀀텀 컴퓨터에 허용 된 CNOT 게이트

간단한 오류 수정 프로토콜에 대해 IBM quantm 환경의 IBM Q5 컴퓨터에서 일부 테스트를 시도했지만 알 수 있듯이 qubits 간의 일부 작업은 허용되지 않습니다.

예를 들어, 네 번째 큐 비트로 CNOT 작업을 수행 할 수 없거나 작업의 대상 큐 비트로 하나를 선택할 때 다른 큐 비트를 제어 큐 비트로 사용할 수 없습니다.

나는 그것이 아마도 그러한 컴퓨터의 물리적 구현 때문일 수 있다는 사실에 대해 생각하고 있었지만, 양자 컴퓨터의 구성에 대해 많이 알지 못하기 때문에 그 원인이 될 수 있는지 모르겠습니다. 그래서 이것이 실제로 문제인지, 아니면 왜 그 작업이 허용되지 않는지 궁금합니다.

그렇습니다. 실제 구현은 제약입니다. 프로세서 이미지를 보면 큐빗 사이의 연결을 볼 수 있습니다. 이를 통해 특정 큐 비트간에 두 개의 큐 비트 게이트를 수행 할 수있는 방법을 알 수 있습니다.

테 네리 페 백엔드에 대한 설명서는 다음과 같습니다. 맨 아래에있는 2 개의 Qubit 게이트 섹션에서 세부 사항을 읽을 수 있습니다. 또한 게이트의 방향도 로그 파일에 자세히 나와 있습니다.

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

5 큐 비트 IBM 디바이스에는 'bow tie'아키텍처가있어 특정 큐 비트 쌍만 상호 작용할 수 있습니다. 이것들은 Andrew O 의 답변에 나와 있습니다.

이들 쌍의 큐 비트 사이에서 수행 될 수있는 상호 작용은 특정 방향의 CNOT입니다. 그러나 다른 사람을 간접적으로 구현할 수 있습니다.

예를 들어, q0을 제어로 사용하고 q1을 대상으로 사용하여 CNOT를 수행하려면 다음을 사용하십시오.

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

위의 내용은 QASM 편집기에서 추가 할 수 있습니다. 또는 GUI로 동일한 작업을 수행 할 수 있습니다. 두 qubits 전후에 Hadamads가있는 CNOT입니다. 하다 마드는 CNOT 방향을 효과적으로 뒤집습니다.