PauliWithQbit

PauliWithQbit 表示与特定量子比特索引关联的单个泡利矩阵（$I$、$X$、$Y$ 或 $Z$）。它是哈密顿量模块中最细粒度的构建块——每个 PauliTerm 由一组 PauliWithQbit 实例组成，每个量子比特一个。

方法

qbit

PauliWithQbit.qbit() -> int

返回此泡利矩阵作用的量子比特索引。

返回： 整数量子比特索引。

is_I

PauliWithQbit.is_I() -> bool

如果此泡利是恒等矩阵 $I$ 则返回 True。

返回： 布尔值。

is_X

PauliWithQbit.is_X() -> bool

如果此泡利是 $X$（比特翻转）矩阵则返回 True。

返回： 布尔值。

is_Y

PauliWithQbit.is_Y() -> bool

如果此泡利是 $Y$ 矩阵则返回 True。

返回： 布尔值。

is_Z

PauliWithQbit.is_Z() -> bool

如果此泡利是 $Z$（相位翻转）矩阵则返回 True。

返回： 布尔值。

to_qgate

PauliWithQbit.to_qgate() -> QGate

将此泡利转换为相应的量子门对象。映射关系为：

泡利	门
$I$	恒等（无操作）
$X$	X 门
$Y$	Y 门
$Z$	Z 门

返回： 作用于索引 qbit() 处量子比特的 QGate。

pauli_char

PauliWithQbit.pauli_char() -> str

返回标识泡利类型的单字符字符串："I"、"X"、"Y" 或 "Z"。

返回： 单字符字符串。

示例

检查项中的泡利

from pyqpanda3.hamiltonian import PauliOperator

h = PauliOperator({"X0 Y1 Z2": 1.0})
term = h.terms()[0]

for pwq in term.paulis():
    print(f"Qubit {pwq.qbit()}: {pwq.pauli_char()}")
    print(f"  is_X: {pwq.is_X()}, is_Y: {pwq.is_Y()}, is_Z: {pwq.is_Z()}, is_I: {pwq.is_I()}")

运行结果：

Qubit 0: X
  is_X: True, is_Y: False, is_Z: False, is_I: False
Qubit 1: Y
  is_X: False, is_Y: True, is_Z: False, is_I: False
Qubit 2: Z
  is_X: False, is_Y: False, is_Z: True, is_I: False

将泡利转换为量子门

from pyqpanda3.hamiltonian import PauliOperator

h = PauliOperator({"X0 Z1": 1.0})
term = h.terms()[0]

for pwq in term.paulis():
    if not pwq.is_I():
        gate = pwq.to_qgate()
        print(f"Gate on qubit {pwq.qbit()}: {gate}")

运行结果：

Gate on qubit 0: <pyqpanda3.core.core.QGate object at 0x...>
Gate on qubit 1: <pyqpanda3.core.core.QGate object at 0x...>

另见

• PauliTerm -- 组成单个项的 PauliWithQbit 实例集合
• PauliOperator -- 包含 PauliTerms 的多项泡利算符
• Hamiltonian -- 高级哈密顿量封装