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OpenQASM 3 と Qiskit SDK

パッケージバージョン

このページのコードは、以下の要件を使用して開発されました。 これらのバージョン以降を使用することを推奨します。

qiskit[all]~=2.3.0
# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q qiskit

Qiskit SDK は、量子プログラムの OpenQASM 表現と QuantumCircuit クラスの間で変換するためのツールを提供しています。なお、これらのツールはまだ開発の探索段階にあり、OpenQASM 3 で表現される動的回路機能に対する Qiskit のサポートが拡充されるにつれて、今後も進化し続けます。

備考

この機能はまだ探索段階にあります。そのため、構文や機能が変更される可能性があります。

OpenQASM 3 プログラムを Qiskit にインポートする​

この機能を使用するには、qiskit_qasm3_import パッケージをインストールする必要があります。以下のコマンドでインストールしてください。

pip install qiskit-qasm3-import

現在、OpenQASM 3 から Qiskit へインポートするための高レベル関数が 2 つ利用できます。ファイル名を受け取る load() と、プログラム自体を文字列として受け取る loads() です。

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

この例では、OpenQASM 3 を使用して量子プログラムを定義し、loads() を使って直接 QuantumCircuit に変換します。

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")

Output of the previous code cell

OpenQASM 3 へエクスポートする​

Qiskit コードを OpenQASM 3 にエクスポートするには、文字列としてエクスポートする dumps() またはファイルにエクスポートする dump() を使用できます。

dumps() を使った例​

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'

dump() を使った例​

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()

詳細については、API リファレンスの OpenQASM 3 へのエクスポート セクションをご覧ください。

次のステップ​

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