quantum hhl 4x4

Dieses Repository enthält eine Implementierung des HHL -Algorithmus für eine bestimmte 4 x 4 -Matrix:

 A = 1 / 4 * numpy . array ([[ 15 , 9 , 5 , - 3 ],
                       [ 9 , 15 , 3 , - 5 ],
                       [ 5 , 3 , 15 , - 9 ],
                       [ - 3 , - 5 , - 9 , 15 ]])

Die Implementierung ist vom Papierquantenschaltungsdesign zur Lösung linearer Gleichungssysteme inspiriert, die von Yudong Cao, Anmer Daskin, Steven Frankel und Sabre Kais verfasst wurden.

Installation

Das Installationsverfahren besteht aus mehreren Schritten, von denen einige optional sind:

1. (Optional) Erstellen Sie eine virtuelle Umgebung, um die Installation zu isolieren:

python3 -m venv hhl_venv
source hhl_venv/bin/activate

2. Klonen Sie das Git -Repository:

git clone https://github.com/nelimee/quantum-hhl-4x4.git
cd quantum-hhl-4x4

3. Installieren Sie die Anforderungen:

pip install -r requirements.txt

4. Installieren Sie die HHL -Implementierung:

python3 setup.py install

Beschreibung der Repository -Struktur

Das Hauptverzeichnis enthält:

1. Eine LICENSE , in der die Lizenz erläutert wird, wird dieser Code verteilt. Weitere Informationen finden Sie in den Notizen zum Lizenzbereich.
2. Diese Readme -Datei.
3. Eine requirements.txt -Datei, mit der alle Abhängigkeiten der Software installiert werden können.
4. Eine setup.py -Datei, mit der der Code installiert wurde.
5. Das hhl4x4 -Verzeichnis, das den gesamten Python -Code enthält.

Der hhl4x4 -Ordner

Der hhl4x4 -Ordner enthält den gesamten Python -Code, der zum Implementieren des HHL -Algorithmus für die Matrix a verwendet wird. Es ist in 2 Ordnern und 3 Python -Dateien organisiert:

1. Der Ordner custom_gates enthält die Implementierung von benutzerdefinierten Quantengates wie das doppelt kontrollierte Z -Gate (ein von 2 Qubits gesteuertes Z -Gate) oder das kontrollierte RZZ-Gate (eine kontrollierte globale Phasenverschiebung). Der HHL-Algorithmus wird in der Datei hhl4x4.py ein benutzerdefiniertes Quantengate implementiert.
2. Der utils -Ordner registers.py 2 Python -Dateien: endianness.py .
3. 4x4.py : Die vollständige Implementierung des HHL -Algorithmus. Sobald die Software installiert ist (nach einer erfolgreichen python setup.py install ) können Sie diese Datei ausführen, indem Sie den Befehl HHL4x4 in Ihrem Terminal eingeben.
4. optimise_parameters.py : Das Skript, mit dem die besten Parameter für den Hamiltonian -Simulationsteil ermittelt werden. Sobald die Software installiert ist (nach einer erfolgreichen python setup.py install ) können Sie diese Datei ausführen, indem Sie den Befehl HHL4x4_optimise_parameters in Ihrem Terminal eingeben. Sie können die verfügbaren Optionen mit HHL4x4_optimise_parameters --help sehen.

Hinweis: Der Befehl HHL4x4 oder das 4x4.Py -Skript generiert die Datei 4x4.qasm die den OpenQASM -Code des implementierten HHL -Algorithmus im aktuellen Verzeichnis enthält. Eine Histogrammvisualisierung des endgültigen Quantenzustands wird am Ende des Programms ebenfalls antreten.

Anmerkungen zur Lizenz

Diese Software ist unter der CECILL-B-Lizenz lizenziert. Die Cecill-B-Lizenz erzwingt die Verpflichtung für alle, die diese Software (in irgendeiner Weise) verwenden möchten, um die ursprünglichen Autoren und die Quelle zu zitieren.

Wenn Sie diese Software verwenden möchten, zitieren Sie bitte:

1. Adrien suau, [email protected] als Hauptautor.
2. Cerfacs, Cerfacs.fr als Mitwirkender.

Wenn Sie Zweifel haben, lesen Sie bitte die Lizenz. Wenn Sie noch Zweifel oder Fragen haben, senden Sie mir bitte eine E -Mail unter [email protected].