ประตู CNOT ที่อนุญาตสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม IBM Q 5

ฉันพยายามทำการทดสอบในคอมพิวเตอร์ IBM Q5 ของประสบการณ์ควอนตัม IBM สำหรับโปรโตคอลแก้ไขข้อผิดพลาดแบบง่าย ๆ แต่อย่างที่ฉันเห็นการทำงานบางอย่างระหว่าง qubits ไม่ได้รับอนุญาต

ตัวอย่างเช่นไม่สามารถทำการดำเนินการ CNOT ด้วย qubit ที่สี่หรือเมื่อเลือกหนึ่งสำหรับเป็น qubit เป้าหมายสำหรับการดำเนินการจะไม่อนุญาตให้ใช้ qubits อื่นใดเป็น qubits ควบคุม

ฉันคิดเกี่ยวกับความจริงที่ว่าอาจเป็นเพราะการใช้งานทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ดังกล่าว แต่เนื่องจากฉันไม่ได้รู้มากเกี่ยวกับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมฉันไม่ทราบว่าอาจเป็นสาเหตุ ดังนั้นฉันสงสัยว่านี่เป็นปัญหาจริงหรือไม่หรือเหตุใดจึงไม่อนุญาตให้ดำเนินการเหล่านั้น

ใช่การใช้งานทางกายภาพเป็นข้อ จำกัด หากคุณดูที่ภาพของโปรเซสเซอร์คุณจะสังเกตเห็นการเชื่อมต่อระหว่าง qubits สิ่งนี้จะช่วยให้คุณทราบว่าคุณสามารถทำประตูสอง qubit ระหว่าง qubits ได้อย่างไร

นี่คือเอกสารของแบ็กเอนด์ Tenerife ในส่วนชื่อประตูสอง Qubit ที่ด้านล่างคุณสามารถอ่านรายละเอียดได้ นอกจากนี้ทิศทางของประตูยังมีรายละเอียดในล็อกไฟล์ด้วย

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

อุปกรณ์ห้าบิตของ IBM มีสถาปัตยกรรม 'bow tie' ซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับ qubits บางคู่เท่านั้น เหล่านี้จะแสดงในคำตอบของ Andrew OO

ปฏิสัมพันธ์ที่สามารถดำเนินการระหว่าง qubits คู่เหล่านี้คือ CNOT ที่มีทิศทางเฉพาะ อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะใช้คนอื่นทางอ้อม

ตัวอย่างเช่นหากต้องการดำเนินการ CNOT ที่มี q0 เป็นตัวควบคุมและ q1 เป็นเป้าหมายให้ใช้

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

สามารถเพิ่มข้างต้นในตัวแก้ไข QASM หรือคุณสามารถทำเช่นเดียวกันกับ GUI: มันเป็น CNOT กับ Hadamads ทั้งก่อนและหลังบน qubits ทั้งสอง Hadamards กลับทิศทาง CNOT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ