paddle_quantum.channel.representation

量桨量子信道的表达式库。

bit_flip_kraus(prob, dtype=None)

比特反转信道的Kraus表达式，其形式为

$$E_0=\sqrt{1-p}I,E_1=\sqrt{p}X.$$

参数:

• prob (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 概率 $p$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

phase_flip_kraus(prob, dtype=None)

相位反转信道的Kraus表达式，其形式为

$$E_0=\sqrt{1-p}I,E_1=\sqrt{p}Z.$$

参数:

• prob (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 概率 $p$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

bit_phase_flip_kraus(prob, dtype=None)

比特相位反转信道的Kraus表达式，其形式为

$$E_0=\sqrt{1-p}I,E_1=\sqrt{p}Y.$$

参数:

• prob (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 概率 $p$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

amplitude_damping_kraus(gamma, dtype=None)

振幅阻尼信道的Kraus表达式，其形式为

$$\begin{array}{r}{E}_0=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& \sqrt{1-\gamma }\end{array}\right],E_1=\left[\begin{array}{cc}0& \sqrt{\gamma }\\ 0& 0\end{array}\right].\end{array}$$

参数:

• gamma (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 系数 $\gamma$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

generalized_amplitude_damping_kraus(gamma, prob, dtype=None)

广义振幅阻尼信道的Kraus表达式，其形式为

$$\begin{array}{r}{E}_0=\sqrt{p}\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& \sqrt{1-\gamma }\end{array}\right],E_1=\sqrt{p}\left[\begin{array}{cc}0& \sqrt{\gamma }\\ 0& 0\end{array}\right],\\ E_2=\sqrt{1-p}\left[\begin{array}{cc}\sqrt{1-\gamma }& 0\\ 0& 1\end{array}\right],E_3=\sqrt{1-p}\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ \sqrt{\gamma }& 0\end{array}\right].\end{array}$$

参数:

• gamma (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 系数 $\gamma$。

• prob (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 概率 $p$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

phase_damping_kraus(gamma, dtype=None)

相位阻尼信道的Kraus表达式，其形式为

$$\begin{array}{r}{E}_0=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& \sqrt{1-\gamma }\end{array}\right],E_1=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& \sqrt{\gamma }\end{array}\right].\end{array}$$

参数:

• gamma (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 系数 $\gamma$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

depolarizing_kraus(prob, dtype=None)

去极化信道的Kraus表达式，其形式为

$$E_0=\sqrt{1-3p/4}I,E_1=\sqrt{p/4}X,E_2=\sqrt{p/4}Y,E_3=\sqrt{p/4}Z.$$

参数:

• prob (Union[float, np.ndarray, paddle.Tensor]) – 概率 $p$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

generalized_depolarizing_kraus(prob, num_qubits, dtype=None)

广义去极化信道的Kraus表达式，其形式为

$$\begin{array}{r}{E}_0=\sqrt{1-(D-1)p/D}I,\text{ where }D=4^n,\\ E_k=\sqrt{p/D}{\sigma }_k,\text{ for }0<k<D.\end{array}$$

参数:

• prob (float) – 概率 $p$。

• num_qubits (int) – 信道的比特数 $n$。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

pauli_kraus(prob, dtype=None)

泡利信道的Kraus表达式。

参数:

• prob (Union[List[float], np.ndarray, paddle.Tensor]) – 泡利算符 X、Y、Z 对应的概率。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

reset_kraus(prob, dtype=None)

重置信道的Kraus表达式，其形式为

$$\begin{array}{r}{E}_0=\left[\begin{array}{cc}\sqrt{p}& 0\\ 0& 0\end{array}\right],E_1=\left[\begin{array}{cc}0& \sqrt{p}\\ 0& 0\end{array}\right],\\ E_2=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ \sqrt{q}& 0\end{array}\right],E_3=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& \sqrt{q}\end{array}\right],\\ E_4=\sqrt{1-p-q}I.\end{array}$$

参数:

• prob (Union[List[float], np.ndarray, paddle.Tensor]) – 重置为 $|0⟩$ 和重置为 $|1⟩$ 的概率。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

thermal_relaxation_kraus(const_t, exec_time, dtype=None)

热弛豫信道的Kraus表达式。

参数:

• const_t (Union[List[float], np.ndarray, paddle.Tensor]) – $T_1$ 和 $T_2$ 过程的弛豫时间常数，单位是微秒。

• exec_time (Union[List[float], np.ndarray, paddle.Tensor]) – 弛豫过程中量子门的执行时间，单位是纳秒。

• dtype (str, optional) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Kraus 算符

返回类型:

List[paddle.Tensor]

replacement_choi(sigma, dtype=None)

置换信道的Choi表达式。

参数:

• sigma (Union[np.ndarray, paddle.Tensor, State]) – 这个信道的输出态。

• dtype (str) – 数据类型。默认为 None。

返回:

返回对应的 Choi 算符

返回类型:

paddle.Tensor