はじめに

インストール

blueqat は Python 3.11 以上が必要で、シミュレーション基盤として PyTorch を インストールします:

pip install git+https://github.com/blueqat/blueqatSDK

開発用:

git clone https://github.com/blueqat/blueqatSDK
cd blueqatSDK
pip install -e .[dev]
pytest tests/ -q

最初の回路

回路はメソッドチェーンで構築します。ゲートは属性として選び、 [...] の インデックスで量子ビットに適用します:

from blueqat import Circuit

c = Circuit()            # 量子ビット数は自動で拡張されます
c.h[0]                   # 量子ビット0にHadamard
c.cx[0, 1]               # CNOT: 制御0、標的1

# あるいは1つのチェーンとして:
c = Circuit().h[0].cx[0, 1]

実行すると状態ベクトルが torch.Tensor として返ります （量子ビット0が状態インデックスの最下位ビットです）:

c.run()
# tensor([0.7071+0.j, 0.0000+0.j, 0.0000+0.j, 0.7071+0.j])

測定結果をサンプリングする場合:

c.m[:].run(shots=1000)
# Counter({'00': 493, '11': 507})

スライスで複数の量子ビットにまとめて適用できます:

Circuit(4).h[:]          # 全量子ビットにH
Circuit(4).x[1:3]        # 量子ビット1, 2にX
Circuit(4).z[0, 3]       # 量子ビット0と3にZ

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