QASM(Quantum Assembly Language)是IBM公司提出的量子汇编语言,与 QRunes介绍 中的语法规则类似,一段QASM代码如下所示:
OPENQASM 2.0; include "qelib1.inc"; qreg q[10]; creg c[10]; x q[0]; h q[1]; tdg q[2]; sdg q[2]; cx q[0],q[2]; cx q[1],q[4]; u1(pi) q[0]; u2(pi,pi) q[1]; u3(pi,pi,pi) q[2]; cz q[2],q[5]; ccx q[3],q[4],q[6]; cu3(pi,pi,pi) q[0],q[1]; measure q[2] -> c[2]; measure q[0] -> c[0];
需要注意的是,QASM的语法格式与QRunes形相似而神不同,主要区别有以下几点:
QRunes对于需要进行转置共轭操作的量子逻辑门与量子线路,需要将目标置于DAGGER与ENDAGGER语句之间,而QASM会直接进行转化。
QRunes支持对量子逻辑门与量子线路施加控制操作,而QASM不支持,在对量子程序转化QASM指令集之前,会对其中包含的控制操作进行分解。
QPanda2提供了QASM转换工具接口 convert_qprog_to_qasm
该接口使用非常简单。
- convert_qprog_to_qasm(qprog: QProg, machine: QuantumMachine) str
该函数将给定的量子程序转换为 QASM 指令字符串。QASM 是一种用于描述量子程序的文本格式,可以用于与其他量子计算平台进行交互和兼容。
- 参数:
qprog (QProg) -- 要转换的量子程序。
machine (QuantumMachine) -- 用于转换的量子机器。
- 返回:
存储转换后 QASM 指令的字符串。
- 返回类型:
str
- 抛出:
run_fail -- 转换量子程序为 QASM 失败。
示例用法:
# 创建一个量子机器 from pyqpanda import * qvm = CPUQVM() qvm.init_qvm() # 创建一个量子程序 prog = QProg() # 将量子程序转换为 QASM 指令字符串 qasm_string = convert_qprog_to_qasm(prog, qvm)
下面的例程通过简单的接口调用演示了量子程序转化QASM指令集的过程
from pyqpanda import * if __name__ == "__main__": qvm = CPUQVM() qvm.init_qvm() q = qvm.qAlloc_many(6) c = qvm.cAlloc_many(6) prog = QProg() cir = QCircuit() cir << T(q[0]) << S(q[1]) << CNOT(q[1], q[0]) prog << cir prog << X(q[0]) << Y(q[1]) << CU(1.2345, 3, 4, 5, q[5], q[2])\ << H(q[2]) << RX(q[3], 3.14)\ << Measure(q[0], c[0]) qasm = convert_qprog_to_qasm(prog, qvm) print(qasm) qvm.finalize()
具体步骤如下:
首先在主程序中用
init_quantum_machine
初始化一个量子虚拟机对象,用于管理后续一系列行为。接着用
qAlloc_many
和cAlloc_many
初始化量子比特与经典寄存器数目。然后调用
QProg
构建量子程序。最后调用接口
convert_qprog_to_qasm
输出QASM指令集。finalize()
用于释放系统资源。
运行结果如下:
OPENQASM 2.0; include "qelib1.inc"; qreg q[6]; creg c[6]; u3(0,0.78539816339744828,0) q[0]; u3(0,1.5707963267948966,0) q[1]; cx q[1],q[0]; u3(3.1415926535897931,0,3.1415926535897931) q[0]; u3(3.1415926535897931,0,0) q[1]; u3(0,-0.33629632679489674,0) q[5]; u3(1.5707963267948968,0,2.4689999999999994) q[2]; cz q[5],q[2]; u3(0.33629632679489924,-1.5707963267948966,1.5707963267948966) q[2]; cz q[5],q[2]; u3(1.1586360625022274,0.30011082466761058,-0.12333631564044467) q[2]; u3(0,1.5707963267948963,0) q[5]; cz q[5],q[2]; u3(1.4173486819813736,2.7391542832240892,-1.915529794610245) q[2]; cz q[5],q[2]; u3(1.8052963267948967,-1.5707963267948966,1.5707963267948966) q[2]; u3(3.1400000000000001,-1.5707963267948966,1.5707963267948966) q[3]; measure q[0] -> c[0];