Qubits messen

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qiskit[all]~=2.5.2

Um Informationen über den Zustand eines Qubits zu erhalten, kannst du es auf ein klassisches Bit messen (measure). In Qiskit werden Messungen in der Berechnungsbasis durchgeführt, das heißt, der Ein-Qubit-Pauli-$Z$-Basis. Daher liefert eine Messung 0 oder 1, abhängig von der Überlappung mit den Pauli-$Z$-Eigenzuständen $|0\rangle$ und $|1\rangle$:

$$|q\rangle \xrightarrow{measure}\begin{cases} 0 (\text{outcome}+1), \text{with probability } p_0=|\langle q|0\rangle|^{2}\text{,} \\ 1 (\text{outcome}-1), \text{with probability } p_1=|\langle q|1\rangle|^{2}\text{.} \end{cases}$$

Eine Messung auf einen Circuit anwenden

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Messungen auf einen Circuit anzuwenden:

Methode QuantumCircuit.measure

Nutze die Methode measure, um einen QuantumCircuit zu messen.

Beispiele:

# 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")

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(5, 5)
qc.x(0)
qc.x(1)
qc.x(4)
qc.measure(
    range(5), range(5)
)  #  Measures all qubits into the corresponding clbit.

<qiskit.circuit.instructionset.InstructionSet at 0x1068db370>

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(3, 1)
qc.x([0, 2])
qc.measure(1, 0)  # Measure qubit 1 into the classical bit 0.

<qiskit.circuit.instructionset.InstructionSet at 0x1068da4a0>

Measure Klasse

Die Qiskit Klasse Measure misst die spezifizierten Qubits.

from qiskit.circuit import Measure

qc = QuantumCircuit(3, 1)
qc.x([0, 1])
qc.append(Measure(), [0], [0])  # measure qubit 0 into clbit 0

<qiskit.circuit.instructionset.InstructionSet at 0x1068daef0>

QuantumCircuit.measure_all Methode

Um alle Qubits in die entsprechenden klassischen Bits zu messen, nutze die Methode measure_all. Standardmäßig fügt diese Methode neue klassische Bits in einem ClassicalRegister hinzu, um diese Messungen zu speichern.

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(3, 1)
qc.x([0, 2])
qc.measure_all()  # Measure all qubits.

QuantumCircuit.measure_active Methode

Um alle Qubits zu messen, die nicht im Leerlauf sind, nutze die Methode measure_active. Diese Methode erstellt ein neues ClassicalRegister, dessen Größe der Anzahl der gemessenen, nicht im Leerlauf befindlichen Qubits entspricht.

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(3, 1)
qc.x([0, 2])
qc.measure_active()  # Measure qubits that are not idle, that is, qubits 0 and 2.

Nächste Schritte

Empfehlungen

• Measure Klasse
• measure_all Methode
• measure_active Methode
• random_circuit Methode
• Mid-circuit measurements (Nur verfügbar bei Verwendung von IBM Quantum Compute Service.)