OpenQASM 3 und das Qiskit SDK

Paketversionen

Der Code auf dieser Seite wurde mit den folgenden Anforderungen entwickelt. Wir empfehlen die Verwendung dieser oder neuerer Versionen.

qiskit[all]~=2.5.2

# Added by doQumentation — installs the packages this notebook needs if they are missing
import importlib.util

_needed = {"qiskit": "qiskit"}
_missing = [pip for module, pip in _needed.items()
            if importlib.util.find_spec(module) is None]
# One at a time, so a package that fails to install does not block the others
for _pip in _missing:
    %pip install -q {_pip}
if not _missing:
    print("\u2713 All required packages are installed")

Das Qiskit SDK bietet einige Tools zur Konvertierung zwischen OpenQASM-Darstellungen von Quantenprogrammen und der QuantumCircuit-Klasse. Beachte, dass sich diese Tools noch in einer explorativen Entwicklungsphase befinden und sich in dem Maße weiterentwickeln werden, wie Qiskit dynamische Circuit-Fähigkeiten, die sich in OpenQASM 3 ausdrücken lassen, zunehmend unterstützt.

hinweis

Diese Funktion befindet sich noch in der explorativen Phase. Daher ist es wahrscheinlich, dass sich die Syntax und die Fähigkeiten weiterentwickeln werden.

Ein OpenQASM-3-Programm in Qiskit importieren

Um diese Funktion zu verwenden, musst du das Paket qiskit_qasm3_import installieren. Installiere es mit dem folgenden Befehl.

pip install qiskit-qasm3-import

Derzeit sind zwei High-Level-Funktionen für den Import von OpenQASM 3 in Qiskit verfügbar. Diese Funktionen sind load(), die einen Dateinamen akzeptiert, und loads(), die das Programm selbst als String akzeptiert:

import qiskit.qasm3
qiskit.qasm3.load(file_name)
qiskit.qasm3.loads(program_string)

In diesem Beispiel definieren wir ein Quantenprogramm mit OpenQASM 3 und verwenden loads(), um es direkt in einen QuantumCircuit zu konvertieren:

import qiskit.qasm3

program = """
    OPENQASM 3.0;
    include "stdgates.inc";

    input float[64] a;
    qubit[3] q;
    bit[2] mid;
    bit[3] out;

    let aliased = q[0:1];

    gate my_gate(a) c, t {
      gphase(a / 2);
      ry(a) c;
      cx c, t;
    }
    gate my_phase(a) c {
      ctrl @ inv @ gphase(a) c;
    }

    my_gate(a * 2) aliased[0], q[{1, 2}][0];
    measure q[0] -> mid[0];
    measure q[1] -> mid[1];

    while (mid == "00") {
      reset q[0];
      reset q[1];
      my_gate(a) q[0], q[1];
      my_phase(a - pi/2) q[1];
      mid[0] = measure q[0];
      mid[1] = measure q[1];
    }

    if (mid[0]) {
      let inner_alias = q[{0, 1}];
      reset inner_alias;
    }

    out = measure q;
"""
circuit = qiskit.qasm3.loads(program)
circuit.draw("mpl")

Exportieren nach OpenQASM 3

Du kannst Qiskit-Code nach OpenQASM 3 exportieren: mit dumps() in einen String oder mit dump() in eine Datei.

Beispiel mit dumps()

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.qasm3 import dumps

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure_all()

dumps(qc)

'OPENQASM 3.0;\ninclude "stdgates.inc";\nbit[2] meas;\nqubit[2] q;\nh q[0];\ncx q[0], q[1];\nbarrier q[0], q[1];\nmeas[0] = measure q[0];\nmeas[1] = measure q[1];\n'

Beispiel mit dump()

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.qasm3 import dump

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure_all()

f = open("my_file.txt", "w")
dump(qc, f)
f.close()

Weitere Informationen findest du im Abschnitt Exporting to OpenQASM 3 der API-Referenz.

Nächste Schritte

Empfehlungen

• Erfahre, wie du OpenQASM-Code im Leitfaden IBM Quantum Composer generierst.
• Lies die OpenQASM 3 Qiskit API-Referenz.
• Besuche das Thema Überprüfe dein Programm.
• Lies die OpenQASM Live Specification.