我的 qiskit 代码输出与讲师不同：Ryan O'Donnell

Question

My qiskit code's output differ from the Lecturer: Ryan O’Donnell

我正在使用 python3.8.5 中的 qiskit 和 qiskit 版本 {'qiskit-terra': '0.14.2', 'qiskit-aer' 测试附图中显示的 table : '0.5.2', 'qiskit-ignis': '0.3.3', 'qiskit-ibmq-provider': '0.7.2', 'qiskit-aqua': '0.7.3', 'qiskit': ' 0.19.6'}

我的代码是：

from qiskit import QuantumCircuit, assemble
from qiskit import Aer, execute
from qiskit.tools.visualization import plot_histogram
bit = 3
bit_lst = list(range(bit))
circuit = QuantumCircuit(bit, bit)
circuit.reset(0)
circuit.reset(1)
circuit.reset(2)
circuit.x(0)
circuit.x(1)    
circuit.ccx(0,1,2)
circuit.barrier()
circuit.measure(bit_lst,bit_lst)
circuit.draw(output='mpl')
backend = Aer.get_backend('statevector_simulator')
statevector=backend.run(assemble(circuit)).result().get_statevector()
print(statevector)
backend = Aer.get_backend('qasm_simulator')
counts1=backend.run(assemble(circuit)).result().get_counts()
print(counts1)

with open('result.txt', 'a') as f:
    print(f'011 - {statevector} - {counts1}', file=f)

plot_histogram([counts1], legend=['Simulator'])

result.txt 文件输出为：011 - [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 1.+0.j] - {'111': 1024}

根据 table 输出必须是 011 但是代码的输出是 111 是我的吗代码还是我对量子比特的了解？

为了检查它是否有点翻转，我更改了我的代码：

from qiskit import QuantumCircuit, assemble
from qiskit import Aer, execute
from qiskit.tools.visualization import plot_histogram
bit = 3
bit_lst = list(range(bit))
circuit = QuantumCircuit(bit, bit)
circuit.reset(0)
circuit.reset(1)
circuit.reset(2)

def bit_000():
    pass
def bit_001():
    circuit.x(0)
def bit_010():
    circuit.x(1)
def bit_011():
    circuit.x(0)
    circuit.x(1)    
def bit_100():
    circuit.x(2)
def bit_101():
    circuit.x(0)
    circuit.x(2)
def bit_110():
    circuit.x(1)
    circuit.x(2)
def bit_111():
    circuit.x(0)
    circuit.x(1)
    circuit.x(2)

func_lst = [bit_000, bit_001, bit_010, bit_011, bit_100, bit_101, bit_110, bit_111]
for fn in func_lst:
    fn()
    circuit.ccx(0,1,2)
    circuit.barrier()
    circuit.measure(bit_lst,bit_lst)
    circuit.draw(output='mpl')
    backend = Aer.get_backend('statevector_simulator')
    statevector=backend.run(assemble(circuit)).result().get_statevector()
    print(statevector)
    backend = Aer.get_backend('qasm_simulator')
    counts1=backend.run(assemble(circuit)).result().get_counts()
    print(counts1)

    with open('result.txt', 'a') as f:
        print(f'{fn} - {statevector} - {counts1}', file=f)

    plot_histogram([counts1], legend=['Simulator'])

结果文件新输出是： <函数 bit_000 在 0x0000028334B761F0> - [1.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'000': 1024}

<函数 bit_001 在 0x000002833524E820> - [0.+0.j 1.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'001': 1024}

<函数 bit_010 在 0x0000028349D6CAF0> - [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 1.+0.j] - {'111': 1024}

<函数 bit_011 在 0x0000028349D6CB80> - [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 1 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'100': 1024}

<函数 bit_100 在 0x0000028349D6CC10> - [1.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'000': 1024}

<函数 bit_101 在 0x0000028349D6CCA0> - [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 1.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'101': 1024}

<函数 bit_110 在 0x0000028349D6CD30> - [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 1.+0.j] - {'111': 1024}

<函数 bit_111 在 0x0000028349D6CDC0> - [1.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0 .+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j] - {'000': 1024}

不关心更清晰的结果，抱歉。抱歉，无法添加回复代码。

Answer 1

至于您的新代码，您得到的结果与预期不同的原因是，当您运行您的 for 循环时，您不是在创建新电路，而是在不断地添加到现有电路中。例如，当应用第一个函数 bit_000 时，您将应用到 ccx 门、屏障和测量。然后调用 bit_001，将 x 门添加到 q_0 并执行相同的操作。到目前为止一切都很好。然后将 x 门添加到 q_1 并执行相同的过程，但得到的结果是状态向量“111”。那是因为在qiskit中，它认为在第一个和第二个量子比特上有一个x门，所以当你应用ccx门时，你得到你得到的结果。所以实际上，通过应用所有这些电路操作，您已经制作了一个大电路而不是 8 个隔离电路。每次测量后，我都会将所有量子位初始化为状态 |0>，这将为您提供一个干净的平台，为下一个电路工作。通过该编辑，您应该获得 Ryan O'Donnell 演讲中所写的结果。希望这对您有所帮助！

我的 qiskit 代码输出与讲师不同：Ryan O'Donnell

My qiskit code's output differ from the Lecturer: Ryan O’Donnell

python-3.x

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