量子ビットを測定する

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qiskit[all]~=2.4.0

量子ビットの状態に関する情報を取得するには、古典ビットに_測定_することができます。Qiskitでは、測定は計算基底、すなわち単一量子ビットのPauli-$Z$基底で実行されます。したがって、測定はPauli-$Z$固有状態$|0\rangle$および$|1\rangle$との重なりに応じて、0または1を返します。

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

回路に測定を適用する

回路に測定を適用する方法はいくつかあります。

QuantumCircuit.measureメソッド

QuantumCircuitを測定するには、measureメソッドを使用します。

例：

# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q qiskit

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 0x7eff8c636c20>

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 0x7eff8c636830>

Measureクラス

QiskitのMeasureクラスは、指定された量子ビットを測定します。

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 0x7eff8c6369e0>

QuantumCircuit.measure_allメソッド

すべての量子ビットを対応する古典ビットに測定するには、measure_allメソッドを使用します。デフォルトでは、このメソッドはこれらの測定結果を格納するための新しい古典ビットをClassicalRegisterに追加します。

from qiskit import QuantumCircuit

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

QuantumCircuit.measure_activeメソッド

アイドル状態でないすべての量子ビットを測定するには、measure_activeメソッドを使用します。このメソッドは、測定される非アイドル量子ビットの数と同じサイズの新しいClassicalRegisterを作成します。

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.

次のステップ

推奨事項

• Measureクラス
• measure_allメソッド
• measure_activeメソッド
• random_circuitメソッド
• 回路中測定（Qiskit Runtimeを使用する場合のみ利用可能）