paddle_quantum.trotter
Trotter 哈密顿量时间演化的功能实现。
- construct_trotter_circuit(circuit, hamiltonian, tau, steps, method='suzuki', order=1, grouping=None, coefficient=None, permutation=None)
向 circuit 的后面添加 trotter 时间演化电路，即给定一个系统的哈密顿量 H，该电路可以模拟系统的时间演化 \(U_{cir} e^{-iHt}\)。
- 参数:
circuit (Circuit) – 需要添加时间演化电路的 Circuit 对象。
hamiltonian (Hamiltonian) – 需要模拟时间演化的系统的哈密顿量 H。
tau (float) – 每个 trotter 块的演化时间长度。
steps (int) – 添加多少个 trotter 块。（提示：
steps * tau即演化的时间总长度 t）method (str, optional) – 搭建时间演化电路的方法，默认为
'suzuki'，即使用 Trotter-Suzuki 分解。可以设置为'custom'来使用自定义的演化策略。（需要用 permutation 和 coefficient 来定义）。order (int, optional) – Trotter-Suzuki decomposition 的阶数，默认为
1，仅在使用method='suzuki'时有效。grouping (str, optional) – 是否对哈密顿量进行指定策略的重新排列，默认为
None，支持'xyz'和'even_odd'两种方法。coefficient (np.ndarrayorpaddle.Tensor, optional) – 自定义时间演化电路的系数，对应哈密顿量中的各项，默认为
None，仅在method='custom'时有效。permutation (np.ndarray, optional) – 自定义哈密顿量的排列方式，默认为
None，仅在method='custom'时有效。
- 抛出:
ValueError – Trotter-Suzuki 分解的阶数
order必须为1,2, 或2k, 其中k是一个整数ValueError –
permutation和coefficient的形状不一致ValueError – 重排策略
grouping的方法不支持, 仅支持'xyz','even_odd'ValueError – 搭建时间演化电路的方法
method不支持, 仅支持'suzuki','custom'
提示
想知道该函数是如何模拟的？更多信息请移步至量桨官网教程: https://qml.baidu.com/tutorials/overview.html.
- optimal_circuit(circuit, theta, which_qubits)
添加一个优化电路，哈密顿量为’XXYYZZ’。
- 参数:
circuit (paddle_quantum.ansatz.Circuit) – 需要添加门的电路。
theta (Union[paddle.Tensor, float]) – 旋转角度需要传入三个参数。
which_qubits (Iterable) –
pauli_word中的每个算符所作用的量子比特编号。
- paddle_quantum.trotter.add_n_pauli_gate(circuit, theta, pauli_word, which_qubits)
添加一个对应着 N 个泡利算符张量积的旋转门，例如 \(e^{-\theta/2 \cdot X\otimes I\otimes X\otimes Y}\)。
- 参数:
circuit (paddle_quantum.ansatz.Circuit) – 需要添加门的电路。
theta (Union[paddle.Tensor, float]) – 旋转角度。
pauli_word (str) – 泡利算符组成的字符串，例如
"XXZ"。which_qubits (Iterable) –
pauli_word中的每个算符所作用的量子比特编号。
- 抛出:
ValueError – The
which_qubits需要为list,tuple, 或者np.ndarray格式。
- get_suzuki_permutation(length, order)
计算 Suzuki 分解对应的置换数组。
- 参数:
length (int) – 对应哈密顿量中的项数，即需要置换的项数。
order (int) – Suzuki 分解的阶数。
- 返回:
置换数组。
- 返回类型:
np.ndarray
- get_suzuki_p_values(k)
计算 Suzuki 分解中递推关系中的因数 p(k)。
- 参数:
k (int) – Suzuki 分解的阶数。
- 返回:
一个长度为 5 的列表，其形式为 [p, p, (1 - 4 * p), p, p]。
- 返回类型:
list
- get_suzuki_coefficients(length, order)
计算 Suzuki 分解对应的系数数组。
- 参数:
length (int) – 对应哈密顿量中的项数，即需要置换的项数。
order (int) – Suzuki 分解的阶数。
- 返回:
系数数组。
- 返回类型:
np.ndarray
- get_1d_heisenberg_hamiltonian(length, j_x=1.0, j_y=1.0, j_z=1.0, h_z=0.0, periodic_boundary_condition=True)
生成一个一维海森堡链的哈密顿量。
- 参数:
length (int) – 链长。
j_x (float, optional) – x 方向的自旋耦合强度 Jx，默认为
1。j_y (float, optional) – y 方向的自旋耦合强度 Jy，默认为
1。j_z (float, optional) – z 方向的自旋耦合强度 Jz，默认为
1。h_z (floatornp.ndarray, optional) – z 方向的磁场，默认为
0，若输入为单个 float 则认为是均匀磁场。（施加在每一个格点上）periodic_boundary_condition (bool, optional) – 是否考虑周期性边界条件，即 l + 1 = 0，默认为
True。
- 返回:
该海森堡链的哈密顿量。
- 返回类型: